窄条翼布局导弹动稳定计算与实验研究

发布时间：2025-02-10 20:32

　　稳定性研究和探索在飞行器设计中有着极其重要的意义。现代飞行器在大迎角高机动飞行时,空间流场一般呈现强非线性和非定常性,此时往往会出现极其复杂的气动现象。“摇滚”是飞行器滚转方向的自激振荡,是典型的一种气动/运动耦合现象,摇滚会影响飞行器的飞行安全和任务遂行。本文以典型窄条翼布局导弹为研究对象,通过建立一套气动/运动耦合数值模拟技术,结合高速风洞自由摇滚试验,分析布局参数对摇滚特性的影响,搞清窄条翼导弹气动/运动耦合特性,进而揭示摇滚运动产生的机理。文中发展和和应用了基于非定常RANS方程和刚体六自由度方程的数值模拟方法,采用有限体积法离散,流场求解器采用Roe格式,时间推进采用双时间步法,采用S-A一方程湍流模型。通过Adams预正-校估法实现对流场控制方程和飞行力学方程的耦合计算。进行了典型算例验证,计算表明一定条件下,程序具有较高的计算精度和可靠的稳定性。在FL-24风洞开展了窄条翼布局导弹自由摇滚实验。通过实验明确了窄条翼导弹基本摇滚特性。在FL-21风洞开展了窄条翼布局导弹在不同迎角下模型空间流场截面的粒子显示技术(PIV)实验。研究表明窄条翼布局导弹在较大迎角时空间流场中存在较...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1国外几种窄条翼布局导弹

导弹正向着高机动性和高敏捷性方向发展，例如图1-1中所示，美国的第四代“响尾蛇”导弹AIM-9X、德国的IRIS-T和法国的MICA等导弹的过载达到80g以上，最大角速度提高到200°/s以上。在大迎角、高机动飞行时，导弹的空间绕流出现强烈的非对称和非定常特性....

图1-2摇滚运动的建立过程

意初始状态都会进入摇滚，最后稳定在该极限环状态（图1-3），然而也有一些极限环振荡是不稳定的。摇滚运动是非常危险的状态，如果不了解所发生的摇滚运动的特性和流动机理，控制系统没有合适的控制方法去修正，那么从理论上讲就已经进入失控飞行。

图1-3稳定极限环振荡相图

意初始状态都会进入摇滚，最后稳定在该极限环状态（图1-3），然而也有一些极限环振荡是不稳定的。摇滚运动是非常危险的状态，如果不了解所发生的摇滚运动的特性和流动机理，控制系统没有合适的控制方法去修正，那么从理论上讲就已经进入失控飞行。

图1-4典型战术导弹飞行包线

滚运动的建立过程图1-3稳定极限环

本文编号：4033040