董金刚,张晨凯,谢 峰,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

新型战斗机要求具有较小的超声速飞行阻力和较小的雷达反射面积RCS,实现超声速巡航能力以及高隐身性能。传统武器外挂的布局形式很难满足以上要求。研究表明[1-3]:内埋弹舱可以使飞机超声速飞行阻力降低近30%,还能显著降低RCS。武器内埋已经成为新型战斗机布局形式的首选。

在超声速条件下,内埋弹舱带来了复杂的空气动力学问题[4-8],对载弹分离特性产生了很大影响。当高速气流流过内埋武器舱,会出现激波/剪切层干扰以及旋涡流动等复杂流动现象,舱口剪切层与舱内流动相互作用,给载弹安全分离带来很大挑战,可能导致载弹碰撞载机,危及载机安全。内埋武器超声速机弹分离相容性问题是制约新一代战斗机及内埋武器发展的关键技术问题[9]。

针对弹舱长深比对流动特性的影响,国内外开展了一系列基础性研究[7,10-14]。按照不同的弹舱长深比,弹舱流动可分为闭式流动、过渡式流动和开式流动等3种类型,其中开式流动对武器分离最为有利。针对开式内埋弹舱,研究者采用数值模拟方法对不同参数下的机弹分离运动特性进行了研究[15-18];而内埋弹舱机弹分离运动特性风洞试验技术主要包括捕获轨迹(CTS)、网格测力和模型投放风洞试验技术,可以根据不同的研究目的选用[19-24]。研究者在相似准则、分离投放机构以及光路布置等方面开展了一系列研究,建立了内埋武器机弹分离模型投放风洞试验技术。……