初始分离条件对航弹与载机分离安全性影响的数值模拟研究

雷娟棉,牛健平,王锁柱,周奇(北京理工大学宇航学院,北京100081)



初始分离条件对航弹与载机分离安全性影响的数值模拟研究

雷娟棉,牛健平,王锁柱,周奇
(北京理工大学宇航学院,北京100081)

摘要:为研究投放条件对航弹与载机分离安全性的影响,采用非定常计算流体力学数值模拟方法和动网格技术,同时耦合求解六自由度弹道方程,对航弹与载机的分离过程进行模拟。给出载机在不同飞行马赫数、攻角、侧滑角、飞行高度及航弹在不同初始下抛速度、角速度条件下,航弹从载机投放后的分离轨迹和姿态变化规律,研究了这些因素对分离安全性的影响。研究结果表明:初始分离过程中载机对航弹有很强的气动干扰,对航弹的气动特性、分离轨迹及弹体姿态影响很大;随着分离马赫数、投放攻角增大,载机对航弹的气动干扰增强,航弹的分离安全性变差;对于挂载于左侧机翼下的航弹,一定的负向侧滑角有利于弹体与载机安全分离;飞行高度越高,越有利于航弹与载机安全分离;一定的初始下抛速度和适当的下抛初始角速度有利于安全分离。

关键词:兵器科学与技术;机弹分离;数值模拟;动网格;气动特性

0　引言

随着国际形势的发展变化,机载武器在军事上的使用越来越广泛,其外形也越来越复杂,对其性能的要求也越来越高。机载武器的装载方式由传统的外挂式向内埋式转变,投放的速度范围也在增大。这些因素都增加了载机与武器周围流场的复杂性,加之载机与投放武器之间的气动干扰,使得机载武器的分离轨迹更加难以预测。……