为了研究某无翼式布局制导火箭弹进行俯仰操纵时非线性气动特性对弹箭操纵性的影响,通过模型风洞试验和数值计算相结合的方法,分析了不同马赫数、舵偏角和攻角等因素对该火箭弹气动特性的影响。对模型进行超声速风洞试验,试验结果表明,俯仰操纵负舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先增大后减小,正舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先减小后增大。采用ANSYS FLUENT对不同工况下该弹气动特性进行数值计算,计算结果表明,得到的俯仰力矩与风洞实验结果吻合较好,最大误差仅为4.6%。各部件气动特性分析结果表明:弹身的压心在负舵偏角时前移,正舵偏角时后移;上尾舵受弹身干扰影响法向力效率降低;负舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角减小,正舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角增大;各部件共同作用下弹箭气动特性呈非线性。

为了研究船尾外形对超声速弹丸底部阻力的影响特性及机理,采用基于N-S方程组和Spalart-Allmaras湍流模型的数值模拟方法,对某弹径为122 mm、7种不同船尾角度的旋成体超声速弹丸进行了不同马赫数和不同攻角下的数值模拟。比较分析了零攻角时船尾角度对弹丸底部流场气动特性的影响规律,得到了7°船尾角外形为该型弹丸的最佳船尾角外形。计算分析了不同马赫数下的减阻效率和小攻角条件下船尾弹丸底部流场的气动特性。计算结果表明随着马赫数增加,减阻效率降低;随着攻角增大时,弹丸底部阻力系数、升力系数、全弹阻力系数、升阻比增大。

介绍弹丸前体喷流实验方法及喷流对弹丸气动性能的影响.实验M数为2,迎角α=0°～6°,喷嘴倾角θ=30°,喷流压力比P0j/P∞=0～102.6,喷流介质为冷空气.实验结果表明,随着增加P0j/P∞,弹丸前体阻力系数CDF下降,升力系数CL上升,压心XCP明显后移,并做了简要分析.