和传统火药发射弹丸相比,电磁发射弹丸具有初速高、射程远等优势,但尾部的电枢臂槽会使弹丸部流场不再轴对称,产生独特的气动力特性。基于三维非定常Navier-Stokers方程,采用滑移网格技术,分析电磁发射弹丸的气动力特性。研究表明,对于高速旋转的电磁发射弹丸,马格努斯效应来源于激波层内流场畸变和电枢臂的迎风面积变化的共同作用;电枢臂迎风面积的周期性变化是导致气动力和力矩周期性变化的原因,马格努斯力矩在滚转角45°和135°时分别达到最小值和最大值;电枢臂槽的存在既加剧了马格努斯效应(135°时增加50%以上),又使得压心周期性前移(绝对前移量达5%),并且随着转速的增加,马格努斯力矩增加和压心前移效果越来越显著,不利于弹丸的动稳定。

为了研究一种具有管流结构的新型旋转稳定弹道修正弹的空气动力学特性,采用计算流体力学方法,对管流结构弹丸在不同马赫数及攻角下的流场进行研究。通过分析弹丸内、外流场的压力及速度分布,研究了管流结构弹丸的流场结构特征,得出了不同飞行条件下弹丸的气动特性变化规律。数值模拟结果表明当弹丸飞行马赫数Ma 0.4~1.4,攻角在0~6°范围内,其迎面来流可以从管道顺利导出,可以产生径向扰动修正效果。与亚音速相比,超音速飞行时弹丸的阻力特性受马赫数影响更为突出,弹丸的气流通道入口处压力增大,有明显的阻塞效应。