题目：亚声速巡航导弹弹身/进气道一体化气动特性研究

导弹气动特性是导弹设计的重要依据。近年来，数值模拟方法被引入到航空航天设计领域，成功应用于飞行器气动分析设计之中。对于巡航导弹，弹身和进气道之间还存在着复杂的气动干扰，这种干扰难以从理论上进行精确分析，而先进的CFD技术使通过数值模拟的方法实现干扰特性分析成为可能。本文采用计算流体力学(CFD)方法，通过全弹数值模拟研究了小型亚声速巡航导弹弹体气动特性、弹身/进气道气动干扰性能等问题。本文采用理论估算软件DATCOM及数值模拟软件FLUENT开展相关计算，具体内容包括以下几部分：首先，总结了导弹流场计算的基本理论与数学模型，包括雷诺平均控制方程、湍流模型、边界条件、近壁面处理等问题。然后，研究了两种计算用软件在气动计算方面的可靠性，以NACA2412翼形、海鹰2号导弹作为计算模型，计算结果表明：DATCOM由于对特殊流动的理论估计不足，导致气动计算精度受限；相对而言，CFD数值模拟结果精度较高。但两种方法均能满足不同时期的工程设计要求，根据不同方法的使用特点，适用于初始设计阶段和详细设计阶段。其次，对两种布局形式的弹体（上置翼式和背负翼式）完成理论估算和数值模拟，分别从升力特性、阻力特性、俯仰力矩特性以及静稳定性方面对其气动特性加以比较研究，并据此，提出弹体气动外形改进方案。最后，完成亚声速巡航导弹弹身/进气道一体化建模，进行了内外流场一体化CFD数值模拟，并对比无进气道导弹计算结果分析不同飞行状态下弹身/进气道的气动干扰特性，包括弹体气动特性及弹身干扰下的进气道特性两方面。此外，根据现有设计方案，初步拟定风洞试验大纲，目的在于考察不同飞行条件下弹体气动特性、稳定性及操纵面操纵效率等的实际情况。本文成功地将CFD软件及理论估算软件DATCOM应用于小型亚声速巡航导弹的设计计算中，并实现了对弹体气动特性、弹身/进气道干扰特性等的研究，对所研究导弹气动布局的气动特性进行了有效的评估，并依据不同模型计算结果对气动外形提出改进方案。本文的研究工作为弹体的优化设计及气动特性深入研究积累了理论基础与计算经验，也为日后的工作打下了基础。 关键词：亚声速巡航导弹，气动特性，进气道，数值模拟