电缆罩对弹箭气动特性非对称的影响分析

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghuayu1985
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采用尾舵操纵的制导弹箭,因其布局特性需在弹身布置电缆罩用于埋藏控制舱和执行舱之间的电气电缆和液压通路。电缆罩的出现改变了弹箭原有的轴对称布局,一旦弹箭滚转就表现为非对称的布局形式,弹箭的气动特性具有明显的非对称性质。为研究电缆罩对弹箭气动特性非对称的影响,本文采用了数值计算的方法,进行了网格独立性验证和壁面y+验证。针对布置了电缆罩的某无翼式布局制导火箭弹随着滚转姿态变化弹箭气动特性非对称的影响进行系统地分析,通过各部件气动特性贡献和流场分析解释了非对称气动力和力矩产生的机理,探讨了电缆罩的布局形式对改善气动非对称的影响,为弹箭电缆罩布局设计提供研究数据和指导依据。  弹箭布置电缆罩后非对称气动特性体现在非对称姿态时侧向力和滚转力矩在8°攻角后非线性增长,在22.5°滚转角和67.5°滚转角具有最显著的非对称气动特性,并且呈现相反的变化规律;气动非对称的影响在亚跨音速阶段更显著,超音速阶段随着马赫数增大气动非对称影响减弱;弹箭的非对称气动力和力矩产生的原因是横向流绕流的非对称以及电缆罩卷起的洗流对尾舵的气动干扰效应。  通过电缆罩的布局研究寻找减弱非对称气动力和力矩的措施:降低电缆罩高度可以有效减弱非对称气动力和力矩的影响,但较低高度的电缆罩也会导致弹箭产生明显的非对称气动力和力矩;电缆罩布置靠近弹头部时不仅加剧了非对称气动力和力矩,还导致阻力系数的显著增长;在电缆罩外形上采用梯形截面和倒角可以减小分离涡的形成并在一定程度上减弱气动非对称影响。
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