考虑气动干扰的导弹内埋式发射弹道研究

针对导弹从内埋武器舱发射后受到复杂气动干扰对初始弹道和自控终点散布产生影响的问题,研究了计算流体力学(CFD)与六自由度方程联合数值仿真方法,建立了载机和导弹的计算模型,编写了弹道程序,基于动网格技术,准确模拟了导弹的运动过程,获得了在发射初始无控段导弹的受力、位移和姿态角等参数,并为有控弹道自控终点散布仿真提供初始条件。仿真结果表明,气动干扰对内埋导弹发射后初始弹道和自控终点纵向、侧向散布影响明显。该研究可解决导弹气动与运动紧密耦合的问题。     

舱门对内埋武器分离特性影响分析

为了研究是否考虑舱门及舱门不同开启姿态对内埋武器分离特性的影响,利用基于Menter剪应力输运k-ω湍流模型的分离涡模拟方法,结合6自由度刚体动力学方程和重叠网格技术,对超声速来流条件下某一简化内埋弹舱-舱门-弹体模型的三维流场进行了非定常计算,得到了不同条件下的弹体下落轨迹。结果表明：超声速来流条件下,流场中存在激波相交、激波剪切层反射等复杂流动现象,考虑舱门影响会使流场波系结构发生变化,弹体下落轨迹随之改变;弹体抬头角由0.5°增加到6.5°,弹体右偏航角由0.3°增加到2.5°,下落后期弹体下落速度增速减缓;舱门不同开启姿态对弹体竖直方向位移及俯仰运动影响较小,但会对弹体偏航产生较大影响;尽可能使舱门远离弹体可以有效地降低舱门对弹体偏航的影响,减小偏航角度,提高武器分离品质。     

内埋式弹舱与弹体相互影响的精细模拟

为了研究内埋式武器舱弹体投放过程中下落弹体与舱体之间强烈的相互作用,利用基于Menter SST k-ω湍流模型的分离涡模拟方法,结合六自由度刚体动力学方程和重叠网格技术对某一简化开式弹舱和弹体模型的三维流场进行了非定常计算,利用非平稳信号处理方法平滑伪Wigner-Ville分布分析了舱内测点压力的时频特性。研究结果表明：在弹体出舱过程中,剪切层被破坏,导致舱体内流动状态发生较大改变,不再呈现开式舱体自持振荡特性,舱体内噪声的各阶单调声模态不明显,受弹体的影响,舱体内强度较高的涡结构主要集中于舱体后缘,使舱体后缘噪声水平升高;弹体出舱后剪切层迅速重建,自持振荡回路再次形成,舱体流动状态恢复为典型的纯空舱流动状态,但受弹体头部加速气流的影响,剪切层不稳定性增强,导致舱体内部噪声水平升高。弹体在出舱过程中由于剪切层影响受到抬头力矩的作用,使得弹体具有较大的迎角。弹体出舱后,在迎角的影响下,弹体开始受竖直向上的力和低头力矩的作用,竖直向上的力会阻碍弹体的下落。同时,弹体下落过程受舱体强非定常流场的影响,弹体受力也存在强烈的波动。研究结果为内埋武器舱优化设计和制定武器安全投放控制规律提供参考。     

全球快讯

F-35战斗机内埋弹舱将携带高速侵彻武器美国空军研究实验室(AFRL)已授予洛马公司和欧洲导弹公司(MBDA)各一项合同,合同总金额分别为170万美元和130万美元,开发可由F-35战斗机内埋武器舱携带的高速侵彻武器(High Velocity Penetrat-ing Weapon,HVPW)。两家公司的工作内容都没有披露。在此之前,美国雷锡恩公司已于2012年1月获得     

气动式水下武器发射器内弹道优化研究

为实现气动不平衡水下武器发射器的发射阀优化设计，提出了基于遗传算法的气动不平衡水下武器发射器内弹疲乏优化的方法和数学模型，运用该方法对现有某气动不平衡水下武器发射器的内弹进行了优化计算，并进行了优化前后的发射器性能指标的对比，由此证明该方法的可行性，展现了该方法在发射阀优化设计中的应用前景。     

内埋弹舱弹射冲击载荷特性研究

内埋弹舱采用弹射方式投放武器,在弹射瞬间会对上部隔框、进气道等结构产生很大的冲击载荷,需要准确计算内埋弹舱的弹射冲击载荷以供结构设计使用。建立导弹弹射机构动力学模型,通过对舱体结构挂点处分别进行刚性或柔性化处理,得到挂点连接形式对冲击载荷的影响;研究了不同类型作动筒输出的作动力形式和峰值与冲击载荷特性之间关系,分析了弹射架改型设计后挂弹质量对冲击载荷特性的影响。研究结果表明,柔性化连接形式可正确描述冲击载荷的传递过程,且峰值前置的作动力形式提供了更好的弹射效果,挂弹质量与作动力峰值之间关系可指导改型弹射系统的任务包线。     

超音速带弹武器舱气动特性数值研究

采用大涡模拟(LES)和计算声学FW-H 方程相结合的方法,研究了带弹武器舱在超音速条件下的气动特性,建立了计算模型并验证了网格的可靠性。计算结果表明:带弹武器舱的流场由于导弹的分隔而形成3 个独立旋涡,静压系数沿流向总体呈先减小后增大分布;流场噪声声压级比空腔流场低5 ~6 dB,最大声压级出现在弹舱后壁面两侧区域,声压级峰值频率小于200 Hz;流场噪声产生于舱口剪切层的自持振荡,在导弹头部和弹舱后壁面之间区域存在“ 脱落涡-声波-反射声波-新脱落涡冶的循环。研究结果对建立适用于超音速带弹武器舱的流场控制方法有参考意义。     

一种改善内埋式弹舱气流特性的方法

为改善内埋式弹舱流场特性,采用具有倾角的弹舱后壁。数值模拟同一来流情况下不同后壁倾角舱内的流场,分析不同后壁倾角对弹舱流场特性的影响。研究结果表明:采用带后壁倾角的开式空腔,其空腔流动类型仍为典型的开式空腔;随着后壁倾角的增大,能有效改善舱内流动特性。     

国外四代机内埋武器发展现状及启示分析

在介绍F-22、F-35和Su-57三型四代机内埋弹舱尺寸和特点的基础上,梳理和总结了三型飞机空空导弹、空面导弹和制导炸弹等内埋武器的配置情况,并对各型武器的作战使命、主要特点、性能指标和发展现状进行了具体介绍和详细分析。最后,结合对美国、俄罗斯四代机配套内埋武器的类型、型号、性能和发展历程的分析,给出了四代机配套的内埋武器后续发展建议。     

美国B-52轰炸机内埋武器舱将携带JDAM智能弹药

美国空军为增加B-52轰炸机的武器载荷正在对其进行升级,能够使B-52的外部武器挂架多携带12枚联合直接攻击弹药（JDAM）,同时还能够在内埋武器舱再携带8枚JDAM智能弹药。该项目还将重组B-52现有的内部通用旋转发射器以使其存储管理系统能与JDAM进行数字通信。