高速飞行器回转对称整流罩构型对外流场特性影响研究

发布时间：2020-03-30 23:19

【摘要】：整流罩位于高速飞行器的最前端,其构型对飞行器的空气阻力和外流场特性都有较大的影响,其中空气阻力决定了飞行器的飞行距离,而外流场特性会影响飞行器的探测识别能力。飞行器在大气中高速运动时,流场与飞行器之间相对速度较高,位于整流罩前端的空气被剧烈压缩,出现明显的激波层。附近区域的空气密度和折射率升高并呈现明显的非均匀的分布,整流罩外表面压强增大、热流密度升高,这些气动效应共同作用,使通过该区域流场的光线会产生不均匀的相位延迟,导致飞行器在探测时出现偏差,影响飞行器对目标的识别和跟踪能力。本文基于有限元方法建立了整流罩外流场的计算模型,对长径比0.5到2(步长0.1)的二次曲面、冯卡门曲面和正弦曲面等面形的整流罩外流场特性进行了仿真分析,得到了各种构型整流罩外流场的密度场分布、整流罩外表面压强场分布和热流密度分布特性,分析了外流场特性随整流罩长径比和曲面面形的变化规律,研究了整流罩的长径比、基圆半径和底部斜率对飞行器空气阻力系数的影响。根据Gladstone-Dale公式和外流场的密度场数据计算了外流场的折射率场,基于四阶龙格库塔法建立了梯度折射率介质的光传输计算模型,仿真计算了长径比为1.5的二次曲面、冯卡门曲面和正弦曲面整流罩外流场的光传输性能,分析了整流罩外流场光传输性能与整流罩面形的关系。
【图文】：

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文称整流罩构型设计研究现状早在 1953 年出现，并开始在空空导弹中蛇”AIM-9B 型，如图 1-1 所示。“响尾流罩的底部与导弹衔接，其直径与弹体内部光学成像系统会以半球形整流罩的描成像。由于半球形整流罩具有完全的同目标视场时引入相同的像差，易于后内部光学系统设计的简单性，且利于获时，位于导弹最前端的半球形整流罩会度和射程，并且影响了飞行器整体的机压缩了该类型导弹的优势空间。

并且影响了飞行器整该类型导弹的优势空间。-1 半球形整流罩精确制导武在空气动力学性能方面的罩驻点处镶嵌激波针，进用了激波针整流罩，如图状态，因此激波针整流罩的空气阻力系数。风洞实角时有效减小了空气阻力力系数明显高于无激波针不够成熟，，需要在特定的
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V211

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本文编号：2608196