超声速内埋式弹舱的气动特性及气动噪声的被动抑制的研究

发布时间：2020-12-29 07:16

　　在航空航天领域研究中,超声速条件下内埋式弹舱的气动特性受到人们重点关注。内埋式弹舱在高马赫数条件下,弹舱内会产生膨胀波、激波、自激震荡和噪音,这些不利情况会使导弹与弹舱分离时产生扭矩,影响导弹轨迹的精确性。同时,弹舱内的自激震荡和噪音会使弹舱内的结构发生疲劳损坏,影响弹舱的使用寿命。在课题组前期研究基础上,本文着重考虑含有导弹的二维模型弹舱的气动特性。本文对弹舱计算流场域和计算网格进行了优化,计算网格采用了分区划分的结构化网格。同时,将计算结果与实验进行了验证,结果吻合的很好。本文首先考虑到弹舱内加入导弹更加的贴近实际情况,本文采用双方程湍流模型针对导弹在弹舱内不同位置对弹舱内流场以及导弹受力情况进行了数值分析。在超声速条件下,弹舱内会产生强烈的自激震荡和噪音,本文其次针对这种情况,通过前壁面倾斜30°、后壁面倾斜30°和前壁面内置扰流片这三种情况对弹舱内的流场进行了被动控制数值计算方法。计算结果表明:(1)导弹在弹舱中间和靠后位置时,导弹上下表面受力比较均匀,有利于导弹与弹舱的安全分离。导弹位置靠前时,弹舱内部流场比较复杂,弹舱前后压强分布不均匀。(2)前壁面倾斜和后壁面倾斜能够有效... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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歼20弹舱图

图 1-2 F-22 弹舱图Figure 1-2 The bomb bay of F-22作为装载导弹的重要组成部分，广泛的应用在航空是，在高马赫数下，弹舱内部气体流动复杂，会产等现象，严重的影响到导弹的发射以及弹舱内部器安全性能，实现导弹安全、精准的发射，需要深入及导弹的受力情况，为高马赫数战斗机的设计提供埋式弹舱时，会在前壁面出现膨胀波、后壁面出现匀，温度也不均匀。弹舱前壁面压强值和温度值较大，这使弹舱内部的导弹受力不均匀，导弹受力不安全性和位置的精确性。在超音速下，弹舱内部自件的安全使用性能，并且会产生强烈的噪音。为了究内埋式弹舱的流动特性很有必要，在弹舱中加

超声速弹舱的实验研究进展在国内外关于弹舱的研究，最早在 1946 年，Electric[1~3]等人通过实验研究了内的压力情况。在超声速下，由于弹舱的环境比较复杂，弹舱的长深比不同影响了弹舱内部压力的分布。Rossiter[4]研究了内埋式弹舱的气流特性，将弹为三种情况：开式、闭式和过渡式。图 1-3 为超声速内埋式弹舱的分类，开舱底面的压力分布比较均匀，闭式弹舱的底面压力分布很不均匀。Stallingilcox[5]早在八十年代通过风洞实验研究了在超声速下，矩形弹舱底部的压，通过压力值将弹舱长深比临界值划分如下：开式弹舱的长深比小于等于闭式弹舱的长深比大于等于 13，长深比在 10 与 13 之间的弹舱为过渡式弹闭式弹舱流场特别复杂，弹舱前部分和后部分压力分布极其不均匀，会使导弹舱中产生抬头力矩。开式弹舱相对闭式弹舱，弹舱内部压力比较均匀，但依然会对导弹的分离不利。过渡式弹舱介于两者之间。目前，很多学者对弹场进行了分析，发现开式弹舱更适合导弹的安全分离。


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