不同海拔高度下破片速度衰减模型的修正方法
2022-01-21李峰梅熊国松李俊龙
含能材料 2022年1期
李峰梅,熊国松,王 保,汪 衡,李俊龙
(1. 重庆红宇精密工业集团有限公司,重庆 402760;2. 空装驻重庆地区军代表室,重庆 402760)
1 引言
防空、面杀伤等类型战斗部一般采用破片战斗部,依靠破片毁伤目标[1]。炸药爆炸产生爆轰波和大量高温、高压的爆轰气体,它们冲击金属壳体使之发生巨大变形,直至破裂,形成发散分布的破片[2-3]。破片能否有效毁伤目标与破片打击目标时的速度密切相关[4],破片速度是评价破片战斗部毁伤效能的重要指标之一[5]。因此,建立破片速度衰减模型具有现实的工程意义[6-7]。
岳通等[8]基于Matlab 对不同气象条件下的尾翼弹进行气动特性数值仿真,并进行了不同海拔高度处的外弹道计算;张玉令等[9]利用理论分析和试验相结合的方法研究了破片阻力系数和飞行速度的关系,并设计了试验装置和基于虚拟仪器的破片飞行速度测试系统;林献武等[10]基于气体分子动力学理论,计算和分析了不同高度下阻力系数的变化量及其对弹箭射程的影响。在传统破片速度衰减模型仿真计算中大多只考虑破片速度和空气密度对破片衰减系数影响[11],并未考虑海拔高度对破片速度衰减模型的影响,但在实际环境中,随着海拔高度的变化,空气密度和大气压力减小,破片阻力系数也会发生变化,破片速度衰减规律会产生改变。
本研究以长方体和球体破片为例,基于流体力学软件FLUENT 研究不同海拔高度(≤20 km)和不同破片初始速度(≤2500 m·s-1)下破片阻力系数变化规律,经过数据拟合得到不同海拔高度下破片阻力系数修正系数的表达式,获得不同海拔高度影响下破片速度衰减模型。……
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