某型卫星制导迫弹气动特性分析与弹道仿真

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火炮作为“战争之神”与地面战争有着悠久的历史渊源,是陆军最主要的伴随性压制火力之一。在降低火炮射弹散布的前提下,如何大幅度提高其打击精度,达到首发命中和首发毁伤的目的,已受到世界各国的青睐。目前,常规兵器的制导化技术已经成为世界各军事大国竞相研究的热点。本文以简易卫星制导迫弹为研究对象,研究了弹丸的气动特性、弹体的动态特性和弹丸的脉冲修正弹道。具体工作如下:1.工程计算。根据工程经验公式,结合弹丸空气动力学的理论知识及本文所研究的弹形结构、弹丸的飞行条件,编写程序计算弹丸的气动参数。就所给出的三个预选方案的气动特性进行对比分析,结合质点弹道的仿真结果选择最符合设计要求的一个方案作为本文后续工作的研究基础。2.流场数值模拟及气动特性分析。使用ICEM进行弹丸外流场网格划分,采用Fluent进行流场仿真计算,得到弹丸的气动参数。根据仿真结果分析弹丸不同工况下气动参数的变化规律。3.气动参数拟合。将数值仿真得到的气动参数采用非线性最小二乘法进行拟合,得到弹丸的气动参数随双变量(攻角、Ma数)变化的拟合公式。4.动态特性分析。依据小扰动理论建立滚转弹丸弹体的传递函数,据此分析弹丸在脉冲发动机工作条件下弹体的稳定性。根据弹体结构和弹丸的气动参数计算出弹体的固有角频率,并设计弹丸转速,依据设计的转速,分析尾翼斜置角的大小。5.弹道仿真。由得到的气动参数,结合弹丸的结构参数、设计初速、脉冲力等仿真分析弹丸的脉冲修正弹道。
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