董金刚, 金佳林, 李广良, 秦永明, 马汉东

(中国航天空气动力技术研究院, 北京 100074)

0 引 言

旋转导弹是指在飞行中绕自身纵轴连续滚转的一类导弹[1]。导弹旋转飞行可以减小各种非对称因素对飞行性能的不利影响，从而简化导弹控制系统[2-5]。经过半个多世纪的发展，旋转导弹已成为导弹武器的重要分支[6-7]。

旋转导弹基本都采用鸭式气动布局和滚转弹体单通道控制模式[2-3,8-9]，在飞行时弹体沿纵轴高速旋转，鸭舵作高速动态偏转。国内外研究者对旋转导弹的气动特性进行了大量研究[10-18]，结果表明：鸭舵产生的涡流场与弹体、尾翼相互干扰，受弹体旋转运动及舵面动态偏转运动的影响，呈现较强的非定常气动效应，空气动力学特性非常复杂。

20世纪90年代以来，美国NASA及Raytheon公司围绕具体型号开展了一系列旋转导弹动态气动力测量试验研究[19-21]。受风洞试验条件限制，国内仅开展了旋转导弹在简单旋转状态下的静态气动力风洞测量试验，试验对象仅限于单独弹体或简单翼身组合体。

在风洞试验中，需要对导弹的旋转运动进行模拟。对于炮弹类旋转武器，由于长细比较小，试验模型直径较大，模型内部可以安装空气驱动涡轮(转速可达20 000 r/min)[22-23]；而对于大长细比导弹，试验模型直径较小，旋转运动主动驱动系统设计较为困难，通常采用模型尾翼斜置安装角的方法，利用气动力使模型自由旋转[24]，但该方法存在转速不稳定、不易主动控制等问题。常规风洞静态气动力测量技术无法得到导弹旋转运动引起的非定常气动特性数据，需要研究在风洞中模拟旋转导弹运动特征以及对气动力实现动态测量的试验技术。……