炮射斜切尾翼子母彈外彈道和子彈分離特性研究.pdf

1、為了給大口徑滑膛火炮斜切尾翼子母彈設計提供參考，以某125 mm口徑滑膛坦克炮斜切尾翼子母彈為例，研究母彈外彈道特性和其內(nèi)盤狀子彈串拋出母彈后的分離特性。應用空氣動力學理論和外彈道學理論對斜切尾翼彈母彈引信使用計轉(zhuǎn)數(shù)定距原理的可行性進行了論證，應用計算流體動力學仿真方法分別研究了斜切尾翼彈外彈道飛行階段的轉(zhuǎn)速變化規(guī)律和平衡特性、飛行穩(wěn)定性、盤狀子彈被成串拋撒出艙后的相互分離特性。
　　斜切尾翼彈引信外彈道計轉(zhuǎn)數(shù)定距方法的提出受啟發(fā)

2、于旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈引信對該方法的應用。該方法對初速變化造成的定距誤差可忽略不計，彈丸無需膛口測速。數(shù)值計算結果表明彈重和射角變化對計轉(zhuǎn)數(shù)定距精度影響很小，但尾翼斜切角變化的影響較大。盡可能加大尾翼斜切角可提高計轉(zhuǎn)數(shù)定距精度，并降低尾翼斜切角制造誤差對定距精度的影響。低轉(zhuǎn)速彈丸計轉(zhuǎn)數(shù)定距原則上只適用于殺傷威力較大的中大口徑彈丸。
　　在仿真計算斜切尾翼彈轉(zhuǎn)速變化規(guī)律和平衡轉(zhuǎn)速時應用了Fluent動網(wǎng)格技術。仿真結果表明:在尾翼斜切角不變的

3、條件下，彈丸平衡轉(zhuǎn)速與自由來流速度呈線性關系;在自由來流速度不變的條件下，彈丸平衡轉(zhuǎn)速與尾翼斜切角呈線性關系;在彈體外形和尾翼形狀均不改變的條件下，彈丸到達平衡轉(zhuǎn)速的時間與自由來流速度和尾翼斜切角均無關。對于作為算例研究的125 mm口徑滑膛坦克炮子母彈，彈丸達到平衡轉(zhuǎn)速的時間約為0.9 s。
　　應用Fluent軟件，通過對彈丸在不同來流速度和不同攻角的定常流場進行數(shù)值模擬分析了彈丸的氣動特性，進一步計算了彈丸在不同條件下的靜穩(wěn)

4、定度。彈丸靜穩(wěn)定度在超音速條件下隨著攻角的增大而增大，隨著來流馬赫數(shù)的增大而減小。結合動網(wǎng)格技術耦合求解了流體控制方程和剛體動力學方程，得到了彈丸在炮口和達到平衡轉(zhuǎn)速受到擾動后的攻角變化規(guī)律。彈丸的攻角大小隨時間呈周期性變化，且幅值不斷衰減，因此彈丸在這兩個彈道特征點是動態(tài)穩(wěn)定的。
　　應用Fluent軟件，通過用戶自定義函數(shù)加入了三維剛體碰撞模型以模擬子彈間的碰撞，結合動網(wǎng)格技術對子彈相互分離的非定常流場進行數(shù)值模擬后發(fā)現(xiàn)，子彈