末敏子弹气动外形设计与气动特性分析
2013-08-21周志超赵润祥韩子鹏
空气动力学学报 2013年1期
周志超,赵润祥,韩子鹏,陶 钢
(南京理工大学 能源与动力工程学院,江苏 南京 210094)
0 引 言
末敏弹是当今世界各国弹药发展的主要方向之一,其末敏子弹的探测器要对地面目标进行搜索扫描,发现和识别目标后射出爆炸成型弹攻击装甲目标的顶部,而稳态扫描技术是末敏子弹的关键技术之一[1]。我国当前已定型和正在研制的末敏子弹都是利用旋转降落伞形成子弹的稳态扫描,而无伞扫描是利用末敏子弹的气动力和质量分布不对称形成的,因而末敏子弹气动外形设计、气动力计算方法研究和气动特性分析成为实现无伞扫描运动的前提。
要实现末敏子弹的无伞扫描,必须在气动外形上满足以下条件:为子弹提供平衡系统重量、达到一定落速的阻力;产生稳态扫描所需的滚转力矩,维持必要的转速;提供俯仰力矩、偏航力矩等,使子弹的平均扫描角保持稳定。
末敏子弹的弹体通常采用短圆柱体,因为短圆柱体能够多枚装填于母弹之中,且具有较大的阻力。然而,短圆柱体的阻力仍不能平衡弹重,静稳定性也无法保证子弹在平均扫描角下稳定,且无法产生滚转力矩。因此,必须设计尾翼,使末敏子弹的气动外形满足战技指标要求。
本文从末敏子弹气动外形的战技指标出发,以钝头短圆柱为弹体,设计了一种轴向折叠尾翼气动外动外形进行了风洞测力实验和数值模拟,对外形气动力、计算区域流场及弹体表面压力分布进行分析。……
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