微气泡主动流控制弹丸飞行特性研究

发布时间：2021-10-27 06:23

　　面向主动流控制,研发了基于微气泡致动器的弹丸阵列技术。对于安装有不同结构和数量微气泡的弹丸进行了气动特性和动力学特性的仿真研究。首先,选择了硅酮橡胶为微气泡的制作材料。给出了微气泡致动器的工艺加工过程,且通过理论和静力学仿真验证了微气泡在气流作用下的工作机理与影响微气泡变形的主要因素。研究表明:不同长度、宽度、厚度的薄膜变形位移与压力的理论关系,并指出在相同条件下宽度是影响微气泡变形的主要因素,长度影响最小。头部布置微致动器的模型对试验因素的变化比较敏感,有利于发现风速对阻力影响的变化趋势及在不同风速下流态的变化。弹丸的空气动力学特性是操控弹丸飞行稳定的基础。根据空气动力学原理,对微气泡致动器阵列作用下的弹丸进行有限元建模和CFD仿真分析。不同尺寸微气泡致动器对飞行弹丸进行致动,其对飞行弹丸周围的流场影响是不同的,也会产生不同的致动效果。为达到操控弹丸稳定飞行,且准确命中目标,通过对微气泡进行不同尺寸的设计以及阵列排布,安装在弹体头锥表面。本文以尾翼弹为基础,分析在不同致动情况下弹体的空气动力学特性,得到不同尺寸和数量微气泡弹丸飞行的气动特性规律,即得到飞行弹丸升力系数、阻力系数、偏航... 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

微系统构成及应用框图

图 1.2 微泡致动器Fig. 1.2 Micro bubble actuator4 论文研究内容及意义快速发展的微机电系统为主动流控制提供了新的方向。以 MEMS 为基础

微气泡不产生变形即保持与弹体头锥表面平齐；当其在工作状态下即充压力的气体时，气泡薄膜会因气体压力作用产生鼓起变形，从而打破原有近的流场状态，进而影响弹丸的飞行轨迹。如图 2.1 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]火箭弹制导化中的坐标转换问题[J]. 袁智荣.  测控技术. 2009(11)
[4]弹道修正弹综述[J]. 邱荣剑,陶杰武,王明亮.  国防技术基础. 2009(08)
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[6]一种空气动力系数拟合方法[J]. 徐辉,张毅,董茜,许伟.  弹箭与制导学报. 2007(01)
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博士论文
[1]弹道环境下的陀螺/GPS组合姿态测量方法研究[D]. 牛春峰.南京理工大学 2012

硕士论文
[1]基于FLUENT的可控枪弹弹丸气动力参数计算仿真[D]. 高炳龙.中北大学 2014
[2]微型组合导航计算机系统硬件平台设计与实现[D]. 程庆.南京航空航天大学 2014
[3]弹箭飞行数据气动力参数辨识分析[D]. 刘述.中北大学 2013
[4]基于推力矢量的二维弹道修正执行机构[D]. 赵磊.南京理工大学 2013
[5]新型远程火箭弹气动特性计算与分析[D]. 许邵杰.南京理工大学 2012
[6]基于微惯导系统的导弹飞行仿真系统设计与实现[D]. 柯艳.中北大学 2011
[7]高空作业平台上车的虚拟样机与结构分析[D]. 陈华波.湖南大学 2011
[8]基于MEMS的静电控制加速度微开关分析及测试[D]. 郝亚锋.西安电子科技大学 2011
[9]弹射系统动力学及恢复弹簧动塑性分析与仿真[D]. 胡森强.西安电子科技大学 2009
[10]中口径舰炮供弹系统的设计及仿真分析[D]. 杨红燕.哈尔滨工程大学 2009



本文编号：3461047