内埋武器机弹分离相容性及流动控制试验研究
2022-07-13艾邦成
空气动力学学报 2022年3期
宋 威,艾邦成
(中国航天空气动力技术研究院 空气动力科学中心,北京 100074)
0 引 言
新一代先进有人或无人战斗机一般会配置内埋式武器(多为细长旋成体布局的空空导弹),这不仅能提供空气动力学效率,而且能提高战斗机的机动性能、巡航速度和生存能力[1]。然而,当内埋式武器舱打开释放武器时,弹舱会暴露在载机的高速气流中,从而产生较为复杂的非定常流动现象,如边界层分离与再附、剪切层结构不稳定、激波与激波干扰、激波与边界层干扰等[2]。这些复杂的非定常流动会引起武器上大面积周期性的压力脉动,从而导致作用在武器上的气动力和力矩的不确定性,使得内埋武器机弹分离的运动轨迹和姿态角具有可变性[3]。在内埋武器的质量-惯性载荷比非定常空气动力载荷大的情况下,有效的武器分离通常不是问题。然而,在武器的质量-惯性载荷比非定常空气动力载荷小的情况,由于沿着来流方向逆压梯度的存在,武器穿越舱口剪切层时会产生抬头俯仰力矩,导致武器分离有时会发生俯仰角过大、急速滚转等不相容分离现象[4]。因此,针对内埋武器机弹分离相容性问题开展流动控制研究具有重要的工程应用价值。
正如Coley 和Lofthouse[5]所述:“为判定内埋武器机弹分离相容性,需了解内埋武器的机弹分离动力学特性,当机弹分离出现不相容现象时,可通过主动或被动流动控制方式改变流场来解决”。内埋武器机弹分离动力学属于多体分离动力学研究领域,其主要研究有网格法(包括理论分析、数值模拟和风洞试验等)、风洞CTS 试验和风洞投放试验等[6]。……
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