柔性火箭弹气动力计算精度预测
2016-11-17李敏娇LaithAbbas芮筱亭王国平
哈尔滨工业大学学报 2016年10期
李敏娇, Laith K. Abbas,芮筱亭,王国平
(南京理工大学 发射动力学研究所,南京 210094)
柔性火箭弹气动力计算精度预测
(南京理工大学 发射动力学研究所,南京 210094)
为验证小变形小攻角下基于准定常和线性理论进行柔性火箭弹气动力计算的合理性,采用计算流体力学(CFD)方法预测了某火箭弹的升力及阻力系数,并在此基础上与经验公式相结合,获得该火箭弹沿轴向的单位长度升力和阻力系数导数分布.应用多体系统传递矩阵法计算了该火箭弹的固有频率和振型,在准定常及线性理论的假设条件下,结合已得到的气动力系数导数,计算了基于火箭弹一阶振型的两个弯曲模型在不同攻角下的单位长度气动力系数分布.与CFD计算结果进行对比,发现该火箭弹在实际飞行条件下,该计算方法精度较好,在远超于实际的大变形时、攻角较大的情况下在头部和弹身处仍具有一定精度,但尾部误差较大,总体精度降低.
多体系统传递矩阵法;柔性火箭弹;振动特性;CFD;气动力
柔性弹箭动力学建模通常采用基于能量原理的拉格朗日法建立封闭的柔性弹箭气动弹性和飞行力学方程组,在小攻角和小变形条件下,对弹体弹性变形和大运动进行耦合[1-6].其中,对弹箭振动特性和气动力参数的准确获取是柔性弹道计算和稳定性分析的关键.线性多体系统传递矩阵法特别适合于解决线性多体系统振动特性、正交性、动力响应等问题[7],兼具方便建模,计算速……
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