战术弹纵横向气动特性的计算方法

本文介绍战术弹纵横向气动特性的计算方法,其中用吸力比拟法计算翼的非线性力,用冲击流比拟法计算体的非线性力。所谓冲击流比拟,就是有攻角旋成体的横向流动沿轴向的发展,与从静止突然开始运动的二维圆柱绕流随时间的发展相似。部件之间的相互干扰将采用干扰因子和当量攻角法计算。给出了导弹上的自由涡轨迹和自由涡产生的翼面上下洗角分布。本方法适用于计算单独弹身、翼-身组合体、身-尾组合体和全弹在亚、超音速范围内的纵横向气动特性,其攻角一般在0°～20°之内,即弹翼上的涡不发生破裂,弹身体涡保持在对称性的攻角范围之内。此外,导弹可以绕其纵轴滚转,弹翼或尾翼呈“+”字形或"×”形。操纵面是全动弹翼或全动尾翼,并可作俯仰、偏航和滚转操纵。不同外形战术弹的计算结果表明,其纵向气动特性与实验值较符合,横向气动特性误差稍大。     

基于Matlab/Simulink的旋转导弹六自由度弹道仿真

旋转导弹弹道仿真是弹翼结构优化设计和弹道优化设计的基础。首先用CFD方法计算了旋转导弹在不同转速、攻角、侧滑角和马赫数下的气动系数，其次介绍了Matlab／Simulink的航空模块集，并利用其建立了旋转导弹的六自由度弹道仿真的方框图模型，仿真过程中的气动系数利用已计算得到的系数表经四维插值获得．最后给出了静止大气和风场中的弹道仿真结果。从仿真的结果可以看出．旋转导弹的攻角和侧滑角随弹体的轴向旋转而作振荡变化．并且轴向高速旋转有助于保持法向和横向的稳定性。     

制导炮弹大攻角范围气动特性的计算分析

分析计算了制导炮弹大攻角范围的气动特性和大攻角范围的流场特性,介绍了运用横流比拟法计算弹体、弹翼非线性气动特性的过程,并提出一种用等效攻角法考虑翼、体间的相互干扰,计算制导炮弹的大攻角气动特性的工程计算方法。以一带4片尾翼的制导炮弹为例进行计算、分析,总结了大攻角非线性气动特性,指出制导炮弹在设计中应注意的大攻角范围非对称侧力和静不稳定性的问题。     

大攻角非线性空气动力学的现状

大攻角下体涡及翼涡分离是目前人们所关心的问题之一。有效地利用体涡及翼涡产生的涡升力可以改善飞行器气动性能,提高机动性。本文介绍了现有的几种计算体、翼大攻角特性的方法,着重总结了工程上广泛应用的“横流理论”和“前缘吸力比拟”理论。为了有效地进行涡流控制,必须加强涡的机理性研究,研究涡的产生、发展和破碎机理。     

细长弹体的大攻角范围气动特性分析

研究分析了细长旋成体弹身类型气动外形的大攻角范围气动特性。描述了大攻角范围的单独弹身流场特性;分析了运用横流比拟法进行大攻角气动特性工程估算的方法;并以 THAAD 拦截弹为例,计算、分析并总结了细长旋成弹体的大攻角非线性气动特性,提出了导弹总体设计中需要注意的大攻角非对称侧力和静不稳定性的问题。     

固定鸭舵双旋火箭弹弹体绕流的数值研究

为了研究加装精确制导组件的旋转稳定火箭弹弹体的绕流特性,尤其是鸭舵尾涡对弹体绕流的影响,通过计算流体力学方法,进行了网格密度研究,并对多攻角多转速工况的流场状态进行了数值仿真,利用Q准则实现对涡核心区域的辨识,并定性分析了不同工况下的流场特性,定量对比分析了弹体受力.结果表明:鸭舵涡系使弹体上出现不对称的条带状低压区域...     

关于冲压发动机和火箭冲压发动机推动的导弹机弹一体化的某些问题

冲压发动机或火箭冲压发动机与弹体一体化的问题,从理论上讲包括装有空气喷气推进系统的整个导弹构型的性能与发动机试验台性能(加上弹体、弹翼、控制系统但无发动机舱的外部空气动力特性)之间的各种差异点。本文重点论述了绕细长圆形体的流动特性,以及一个和多个进气道在此种气流中的内部性能。为了对这种性能有所认识,论述了单一进气道在有攻角和偏航角状况下的性能,以及如何采用可调几何尺寸的办法提高性能。本文后半部分论述了涉及外部或弹体一体化的问题,即带发动机舱导弹和不带发动机舱导弹的力和力矩测量以及与发动机舱有关的阻力估价。     

矢量喷流下导弹大攻角绕流的流动显示研究

在大攻角下导弹弹身的非对称绕流会导致较大的侧向力,因此控制非对称流动是非常重要的研究内容。文中主要研究了矢量喷流对导弹大攻角非对称绕流的影响。研究通过流动显示的方法选取了导弹头部非对称流动比较明显的两个截面,采用激光片光流动显示技术研究了大攻角下矢量喷流对导弹头部截面绕流的影响。试验结果表明,矢量喷流促使非对称脱体涡的涡位抬高,矢量喷流对导弹大攻角非对称绕流有一定的控制作用。     

一种变后掠翼导弹弹道快速优化方法

变后掠翼导弹弹道优化问题是一个复杂的多变量优化问题;为了获得变后掠翼导弹飞行弹道,利用Radau伪谱法求解了同时满足路径约束和终端约束条件下的射程最远弹道轨迹;选取后掠角和攻角作为优化控制变量,并通过采取一系列实时性保证策略提高算法的计算效率;仿真结果表明:该方法能够快速优化出满足性能指标和约束条件的弹道轨迹;研究结果可为变后掠翼导弹在线重构的实现提供有益参考。     

高速条件下细长旋成体背风区流动特性试验研究

导弹全方向攻击时会产生由旋涡主导的复杂流动,发生转捩和流动分离,对导弹的机动性和控制能力具有重大影响。为探索攻角及马赫数对弹体流动形态的影响,针对某细长旋成体在FD-12风洞开展高速粒子图像测速及荧光油流试验,来流Ma分别为0.4、0.6、0.8,攻角范围α为0°～180°,获取了细长体背风区的流场特性演化规律。研究结果表明：当攻角α<90°时,随着攻角的增大,模型背风区流场从附着流变化为分离流,且分离涡从对称变为非对称,最终演化为非定常流动;当攻角α>90°时,情况有所不同,α=100°及α=120°时背风区存在非定常涡脱落现象,时均流场具有明显的非对称性;当攻角α=150°时,迎风面分离区出现不对称偏移,初始分离区下边界已越过模型端面,在模型中后部形成分离线;当攻角α=180°时,时均流场没有明显的特征,在模型头部位置出现了环形分离区及再附区,表明由于底部扰动的影响,该截面流场呈现局部的非定常、非线性流动状态;在攻角相同情况下,增大流场的来流Ma,不但会使分离涡的影响范围变大,也会导致分离涡的位置抬高。     

装配过盈量对某枪弹底火感度的影响

研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况，基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。     

导爆管雷管延期体结构改进

本文主要介绍了索式延期体的纺织方法，其秒量与铅结构延期体秒量的精度对比，并探讨改进的目的和意义。     

弹上线束电磁兼容仿真研究

导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。     

脉冲推力器用烟火型装药燃烧性能研究

采用光纤测速方法,研究了脉冲推力器用烟火型装药药剂配比和装药密度对燃速的影响。通过密闭爆发器,测试了药剂的燃速压强指数。结果表明,不同配比的药剂虽然初期燃速不同,但后期燃速趋于相同;随着装药密度增大,燃速先增加、后减少;在装药密度1.45 g/cm³时燃速最高,可达到800 m/s. 在所测试压强范围内,烟火型药剂的压强指数为0.736 4,说明该烟火型装药药剂在一定压强范围内可稳定工作,能够实现脉冲推力要求。     

一种便携式红外目标模拟器

设计了一种头罩式便携红外目标模拟器,采用微型黑体作为红外辐射源,采用卡赛格林平行光管作为光学系统,在可调光阑和电机的配合下,能够快速模拟出不同辐射强度、不同大小的红外目标。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道多目标优化设计

本文应用最优化理论和方法对尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构进行了全弹道多目标优化设计.首先从装药结构和弹形结构计算出发,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹的内弹道、外弹道(含空气动力)、终点弹道计算模型,然后应用三种不同类型的优化方法对火药弧厚、装药质量、弹头长径比、弹芯直径、弹体圆柱部长径比五个设计变量进行了多目标优化设计,得到了比较满意的结果.     

迎角对导弹初始弹射弹道的影响

针对导弹发射的机弹分离过程存在较大不稳定性问题,通过求解流体动力学方程组和刚体六自由度运动方程,仿真分析了迎角对空空导弹初始弹射弹道的影响。参照美国阿诺德工程发展中心开展的一项使用标准机翼/挂架/带舵外挂物模型的捕获轨迹法试验,建立了相似的几何仿真模型并进行了数值计算。通过数值计算结果与文献［29］中风洞试验结果进行对比分析,验证了数值计算方法的可行性;采用该方法计算和分析了四代战机在不同迎角下内埋弹射空空导弹的初始弹道。结果表明：在超声速条件下,迎角变化对导弹初始弹射阶段的六自由度运动有明显的影响;随着迎角的增大,导弹俯仰运动更剧烈、横滚角度更大、偏航角度更小,机弹分离的速度明显下降、分离的安全性逐渐降低。     

水下激光引信探测环境特性分析

激光引信具有定距精度高，抗电磁和声波干扰能力强的特点，若鱼雷配有激光引信则可以提高其毁伤概率，使鱼雷在现代海战中发挥更大作用。在简要分析海水的组成及其光学特性基础上，确定了水下透光窗口，讨论了激光束在水中的传输特性，得出了一些有意义的结论，为科学设计水下激光引信提供了理论依据。     

MATLAB在数字控制系统设计中的两个问题

分析了MATLAB把模拟控制器转化为数字控制器时的问题。叙述了采用双线性变换的技巧．     

机器人压电陶瓷微操作手的设计

机器人微操作手设计采用压电伸缩陶瓷微位移器.操作手手指由两面各粘1片压电陶瓷的金属片构成压电陶瓷梁.两片压电陶瓷的逆压电效应相反,外加电压时,一片收缩另一片伸长,自由端发生弯曲变形.改变加电压方向控制悬臂梁夹持物体,电压为零时释放物体.微操作手的移动、夹持和释放等操作由摄像头反馈给计算机控制处理.