滑膛尾翼弹飞行弹道上升段气动力研究

发布时间：2024-11-03 06:48

　　在弹箭设计和靶场试验中,都需要对弹箭的外弹道气动力特性进行快速测算,对某型号滑膛尾翼弹飞行弹道上升段气动力进行研究,应用FLUENT和MATLAB软件联合对问题进行求解。首先,对气动力参数进行计算。滑膛尾翼弹在外弹道飞行时,会以不同速度和不同姿态运动。采用部件组合法进行了工程算法的研究与计算,具体分析了其零升阻力系数和升力系数。应用FLUENT软件建立滑膛尾翼弹外流场模型,分析了在亚、跨、超音速时外流场空气的流动特性;对全外弹道的气动力和力矩进行解算,得到了气动力、气动力系数以及气动力矩系数的特性及变化规律;对稳定储备量进行计算,保持在12%²0%之间,具有较好的飞行稳定性。其次,进行外弹道的解算。介绍外弹道学中常用的坐标系及它们之间的转换关系。建立直角坐标系下的质心运动方程,对零升阻力系数进行拟合,应用MATLAN中的Simulink模块建立模型,给定初始条件对方程进行求解,得到了弹丸的运动轨迹及弹道倾角的变化。将滑膛尾翼弹看做刚体,分析在飞行过程中所受的力和力矩,选择合适的坐标系进行分解,建立刚体弹道方程,对FLUENT软件得到的各项气动力参数进行拟合,采用分块...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 弹箭外流场仿真发展现状
        1.2.2 外弹道学发展现状
    1.3 滑膛尾翼弹介绍
        1.3.1 张开式滑膛尾翼弹结构分类
        1.3.2 主要设计参数
    1.4 主要研究内容
第2章 滑膛尾翼弹气动力工程计算方法
    2.1 零升阻力系数计算
        2.1.1 弹身零升阻力系数
        2.1.2 尾翼零升阻力系数
    2.2 升力系数计算
        2.2.1 弹身升力系数计算
        2.2.2 尾翼升力系数计算
    2.3 计算结果
    2.4 本章小结
第3章 滑膛尾翼弹外流场仿真分析
    3.1 FLUENT软件介绍
    3.2 流场控制方程
    3.3 外流场建模
        3.3.1 前处理
        3.3.2 仿真步骤
    3.4 外流场绕流分析
        3.4.1 超音速流场分析
        3.4.2 跨音速流场分析
        3.4.3 亚音速流场分析
    3.5 本章小结
第4章 滑膛尾翼弹外弹道气动力计算
    4.1 阻力和阻力系数
    4.2 升力和升力系数
    4.3 静力矩系数和稳定储备量
    4.4 尾翼导转力矩系数
    4.5 极阻尼力矩系数
    4.6 本章小结
第5章 滑膛尾翼弹外弹道仿真
    5.1 坐标系及坐标变换
        5.1.1 常用坐标系介绍
        5.1.2 坐标转换
    5.2 质心运动仿真
        5.2.1 基本假设
        5.2.2 质心运动微分方程组
        5.2.3 直角坐标系下的质心运动仿真
        5.2.4 仿真结果分析
    5.3 刚体弹道仿真
        5.3.1 滑膛尾翼弹所受力和力矩
        5.3.2 六自由度刚体弹道方程
        5.3.3 外弹道仿真模型的建立
        5.3.4 仿真结果分析
    5.4 本章小结
第6章 滑膛尾翼弹速度测试试验
    6.1 试验设计
    6.2 试验结果
    6.3 仿真结果
    6.4 试验结果与仿真结果对比分析
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士论文期间发表的论文和获取的科研成果
致谢



本文编号：4010851