为研究超声速环境下云爆式子母弹分离过程与多体间的气动干扰,通过耦合求解流动控制方程、刚体动力学方程与运动学方程,对不同分离条件下分离过程进行了数值模拟,并对多体非定常流场特性、分离方案与作动形式对子弹运动过程的影响开展了讨论。结果表明分离运动初期母弹凹腔内流场对子弹姿态影响显著,通过提高弹间分离初速或采用气囊式分离方案可以有效降低腔内流动的影响,另更早张开弹翼也可有效抑制分离过程中子弹的角运动,使子弹姿态趋于平稳,有助于提高分离安全性。

超声速下子母弹的分离过程是一种包括多体运动边界与复杂气动流场干扰的多体分离问题。采用嵌套网格技术,对流体力学方程组及六自由度刚体动力学方程组进行了耦合求解,重点研究了子母弹的结构特征(包括子弹的数目、有无弹翼及排列方式等)对分离过程中流场特性的影响。结果表明嵌套网格技术能较好地模拟超声速子母弹分离过程中的复杂扰动流场;子弹体数目越多,弹体间的气动耦合效应越强;尾翼的存在能够极大提高弹体的静稳定性;相较于"圆周型"分布,"中心圆周型"分布趋于加快弹体间的分离。