微氣泡主動(dòng)流控制彈丸飛行特性研究.pdf

1、面向主動(dòng)流控制，研發(fā)了基于微氣泡致動(dòng)器的彈丸陣列技術(shù)。對(duì)于安裝有不同結(jié)構(gòu)和數(shù)量微氣泡的彈丸進(jìn)行了氣動(dòng)特性和動(dòng)力學(xué)特性的仿真研究。
　　首先，選擇了硅酮橡膠為微氣泡的制作材料。給出了微氣泡致動(dòng)器的工藝加工過程，且通過理論和靜力學(xué)仿真驗(yàn)證了微氣泡在氣流作用下的工作機(jī)理與影響微氣泡變形的主要因素。研究表明：不同長度、寬度、厚度的薄膜變形位移與壓力的理論關(guān)系，并指出在相同條件下寬度是影響微氣泡變形的主要因素，長度影響最小。頭部布置微致動(dòng)器

2、的模型對(duì)試驗(yàn)因素的變化比較敏感，有利于發(fā)現(xiàn)風(fēng)速對(duì)阻力影響的變化趨勢(shì)及在不同風(fēng)速下流態(tài)的變化。
　　彈丸的空氣動(dòng)力學(xué)特性是操控彈丸飛行穩(wěn)定的基礎(chǔ)。根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，對(duì)微氣泡致動(dòng)器陣列作用下的彈丸進(jìn)行有限元建模和CFD仿真分析。不同尺寸微氣泡致動(dòng)器對(duì)飛行彈丸進(jìn)行致動(dòng)，其對(duì)飛行彈丸周圍的流場(chǎng)影響是不同的，也會(huì)產(chǎn)生不同的致動(dòng)效果。為達(dá)到操控彈丸穩(wěn)定飛行，且準(zhǔn)確命中目標(biāo)，通過對(duì)微氣泡進(jìn)行不同尺寸的設(shè)計(jì)以及陣列排布，安裝在彈體頭錐表面。本文

3、以尾翼彈為基礎(chǔ)，分析在不同致動(dòng)情況下彈體的空氣動(dòng)力學(xué)特性，得到不同尺寸和數(shù)量微氣泡彈丸飛行的氣動(dòng)特性規(guī)律，即得到飛行彈丸升力系數(shù)、阻力系數(shù)、偏航力矩系數(shù)等隨攻角和馬赫數(shù)的變化情況。從而在彈體周圍的附面層利用微氣泡致動(dòng)器來分離氣流以便控制飛行彈丸的穩(wěn)定、準(zhǔn)確飛行。
　　為了研究分析微氣泡控制的彈丸飛行動(dòng)力學(xué)特性，更好的操控彈丸的飛行情況，要構(gòu)建基于微氣泡主動(dòng)流控制彈丸飛行模型。根據(jù)彈丸剛體彈道方程組的理論支撐，結(jié)合彈丸空氣動(dòng)力學(xué)特性