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题目:子母弹抛撒流场机理及气动效应研究

关键词:子母弹抛撒,CFD, 气动特性,流动机理,多体干扰

  摘要



随着计算流体力学和计算机应用技术的发展,对子母弹抛撒的多体干扰流场进行数值模拟成为可能。

作为一种通过提高覆盖攻击面积来弥补瞄准误差及设计精度不足的大规模杀伤性武器,子母弹有效毁伤的前提是必须实现子弹能够从母弹安全分离。子母弹超声速抛撒过程中,子弹穿越母弹头部激波时,气动特性会产生急剧变化,其运动轨迹、姿态将受到严重影响,正确选择初始分离参数将有助于实现子母弹的安全、有效分离。

本文从多体干扰、非定常角度对子母弹典型气动干扰情况以及非定常气动效应进行了深入分析,获得了子弹穿越母弹激波过程中,抛撒流场的激波-边界层的干扰机制及流场迟滞引起的附加过载效应;分析了动压对子弹气动特性及运动特征的影响规律。以此为基础,对多子弹抛撒过程进行数值仿真,通过母弹、多子弹气动干扰流场的分析,阐述了周向子弹干扰、内外圈子弹相互干扰条件下子弹的运动学参数及动力学参数的成因。

最后,通过对不同抛撒初始条件的数值仿真,对单子弹的运动学参数进行统计,划定安全范围,并反推回子弹的初始抛撒参数,建立起子弹特定来流条件下的安全-有效分离边界。进而根据多子弹的干扰规律形成分离条件的相关推断。为子母弹抛撒的工程设计与技术应用提供了参考依据。