【摘 要】
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悬浮弹是为保护海上舰船目标和重要军事工事所提出的一种新概念“被动式”低空防御武器。悬浮子弹可以利用空中悬浮装置实现自身的短时间悬浮,实现对来袭目标的拦截与毁伤。
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悬浮弹是为保护海上舰船目标和重要军事工事所提出的一种新概念“被动式”低空防御武器。悬浮子弹可以利用空中悬浮装置实现自身的短时间悬浮,实现对来袭目标的拦截与毁伤。悬浮子弹旋翼气动特性及结构特性的研究对于提高子弹的悬浮能力具有重要意义,且由于母弹空间的限制,悬浮子弹旋翼必须采用变直径结构。本文主要对悬浮子弹滞空升力模块旋翼的气动特性与折叠变直径结构方案进行研究,所做的主要工作如下:建立了旋翼流场的CFD仿真计算模型。对悬浮子弹地面样机实验所采用的EP-1060R×3旋翼的悬停流场进行仿真计算,结合实验数据和理论计算的手段对计算结果进行验证,证明本文旋翼流场CFD仿真计算模型在旋翼气动力与流场计算的可行性。研究了旋翼结构参数对其气动特性的影响。通过改变旋翼结构参数,利用CFD计算方法研究旋翼主要结构参数对其气动特性的影响,从而确定较优的悬浮子弹旋翼结构参数。设计了悬浮子弹旋翼折叠方案,并建立其虚拟样机,对其展开过程的运动学和动力学进行分析。针对悬浮子弹的工作原理与结构特性,设计了悬浮子弹旋翼的折叠结构方案,从折叠旋翼的结构特性出发,比较各方案的可行性与优缺点,确定了较好的旋翼折叠方案;利用ADAMS软件建立了折叠旋翼的虚拟样机,对其展开过程的运动学和动力学进行分析。针对悬浮子弹的真实工作环境以及折叠旋翼展开时初态的不同,初步研究了包括下落速度、侧风、海拔高度等在内的旋子弹状态参量和环境因素对于旋翼气动性能的影响,为后续提高悬浮弹的环境适应力提供一定的参考。本文通过对悬浮子弹旋翼气动特性与结构特性的研究,确定了较好的旋翼结构参数与折叠方案,减小了旋翼所占空间,为悬浮子弹的空中独立试验奠定基础。
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