针对尾翼结构对大长径比火箭弹外流场的影响,建立3种翼型火箭弹的3维简化模型。在保证3种尾翼都能折叠到弹径尺寸的前提下,对3种翼型火箭弹进行数值模拟,分析对比不同尾翼结构尾翼火箭弹的气动特性差异,并验证了文中所采用数值计算方法的可行性。结果表明增加卷弧翼数量会使弹箭的阻力系数增加,并使俯仰力矩系数增大,弹箭的稳定性提高;相同尾翼数量的卷弧翼比平板尾翼的升力系数高,飞行过程中卷弧翼能产生更大的升力;平板尾翼的侧向力矩系数绝对值比卷弧翼低。

针对不同卷弧翼尾翼的结构和数量对小长径比干扰弹稳定性的影响,建立3种尾翼布局干扰弹的三维简化模型,同时能够保证3种不同尾翼布局的尾翼展长都能够折叠到弹径尺寸。文章分别对3种尾翼布局干扰弹进行数值模拟,重点分析攻角α=0°时,在亚声速状态下不同马赫数(Ma)变化对干扰弹气动特性的影响,以及Ma=0.5,不同攻角下干扰弹气动特性的差异,并验证了文中所采用数值计算方法的可行性。结果表明总展长不变,增加尾翼的数量会使得干扰弹的阻力系数减小,升力系数减小,俯仰力矩系数减小;相同尾翼数量的带有前缘后掠角尾翼会使得干扰弹阻力系数减小,升力系数减小,滚转力矩减小,俯仰力矩系数减小;同时,四翼0°前缘后掠角的尾翼气动特性在Ma=0.5、不同攻角影响下出现先增加后减小的趋势。

动导数是关乎火箭弹动态飞行稳定性的一个重要因素,为探究不同尾翼结构火箭弹在不同飞行状态下火箭弹动导数的变化,以3种尾翼结构火箭弹为研究对象,通过仿真计算,对比分析了3种尾翼结构火箭弹的俯仰组合动导数,结果表明在小攻角范围内,攻角越大,3种尾翼结构火箭弹动态飞行稳定性越高;增加卷弧翼的数量后,卷弧翼火箭弹动态飞行稳定性提高;同时,平板尾翼火箭弹的俯仰组合动导数绝对值小于卷弧翼火箭弹,动态飞行稳定性低于卷弧翼火箭弹。