王宏伟，郭建国，林鹏，周军

(西北工业大学精确制导与控制研究所，陕西西安 710072)

引言

临近空间通常是指20～100 km这一区段的高空，该区域相关飞行技术的发展对情报收集、侦察监视、通信保障与对空对地作战等具有重大意义。

以往对子母弹的研究多限于稠密大气层内，即20 km空域以下。近些年来，随着武器系统的快速发展，稠密大气层内分离的子母弹已经不能满足现有的战术需求，需要在更高的空域进行子母弹分离发射，来打击现代飞行目标。临近空间与稠密大气层相比，大气密度、气体粘性系数、热焓、熵值以及气体连续性等因素变化很大，而这些因素对子母弹的气动特性影响显著，所以有必要对临近空间内的子母弹分离技术进行深入的研究。

复杂流场常用的研究方法有数值模拟和风洞实验两种。风洞实验需要消耗大量的人力、物力且周期长，文献［1-2］利用风洞实验的方法对子母弹分离过程的干扰流场特性进行了研究。随着计算流体力学理论和计算机技术的发展，已经有能力对多体分离干扰流场进行数值模拟，得到多体干扰状况下的气动特性，进而与弹道分析结合进行干扰弹道计算，以及研究干扰参数的影响作用。文献［3-4］采用CFD的方法研究了子母弹在低空分离时的气动特性。

本文基于CFD方法开展了临近空间环境下的子母弹分离问题，通过仿真计算其分离过程中的气动特性变化特点与规律，旨在建立起临近空间条件下的分离速度、高度、气动力与子弹姿态角之间的变化规律和联系，这为今后进一步深入开展临近空间子母弹腹部分离发射技术的研究奠定了基础。……