叶军雄,李 强,岳 通,蔡 涛

(中北大学，太原 030051)

弹箭的滚转阻尼力矩系数是对弹箭外弹道特性分析及气动布局选择的重要参数，对于弹箭的飞行稳定性评估具有重要作用[1]。为了获得这一重要参数，一般采用工程估算和风洞试验的方法，但是这两种方法周期长、经济性差，目前常采用数值仿真的方法开展相关研究。

文献[2]中采用数值研究方法对零攻角下的带减旋片的平头圆柱体的滚转阻尼导数进行了研究。文献[3]中对旋转弹丸零攻角下，亚音速段的滚转阻尼系数进行了分析。文献[4]中对某导弹滚转阻尼导数的变化规律进行了分析。文献[5]中仅分析了某火箭弹在特定攻角，马赫处的滚转阻尼力矩系数的变化规律。但对全声速范围，不同攻角，不同转速下的滚转阻尼特性的研究较少，本研究通过对全声速范围，不同攻角、不同转速下的滚转阻尼特性进行分析，得到不同攻角、不同转速下的滚转阻尼特性曲线。本研究中以某尾翼弹为研究背景，运用流体计算软件Fluent仿真得到全声速范围内，不同攻角、不同转速下的滚转阻尼变化规律，为弹箭气动布局选择、稳定性分析及外弹道计算提供基础数据。

1 数值方法

1.1 控制方程与湍流模型

采用三维积分形式的雷诺平均的N-S方程作为控制方程：

式中：V为任意控制体；W为守恒变量；F为无粘通矢量项；Fv为粘性通量；∂V为控制体的边界；n为控制体边界单位外法向矢量；Re为计算的雷诺数。

湍流模型采用涡黏模型中的SSTk-ω湍流模型，该模型考虑到湍流剪切应力的输运，求解两个方程的输运方程，即湍功能k,湍流频率ω，能较好地模拟弹箭的气动力，因此在计算气动阻尼力矩时，选用该模型[6]。……