基于Fluent的弹头弧形对某小型榴弹气动特性影响研究

山西中北大学机电工程学院　龙虎　任琳

基于Fluent的弹头弧形对某小型榴弹气动特性影响研究

山西中北大学机电工程学院龙虎任琳

弹头的形状对其空气动力特性、有效载荷和威力有较大的影响。本文设计了一款弹头为圆弧形的小型榴弹，运用Fluent软件对自动榴弹发射器的榴弹进行数值模拟与对比分析，研究不同弧形的弹头在同一攻角、不同飞行马赫数下的气动规律，为弹丸的优化设计提供参考。

榴弹；数值模拟；气动特性

自动榴弹发射器射速高、火力密度大，可直瞄射击也可曲射用以攻击障碍物后的目标。配合杀伤弹和穿甲弹等多种榴弹，可用于面杀伤敌集群有生目标，也可用于有限的反装甲作战。提高火力性能、机动性能以及扩大使用范围等方面是自动榴弹发射器技术改进的主要方向，同时增加新弹种和新型引信可以明显提高榴弹发射器的火力性能，而引信参数又关系到小型榴弹弹头的外形参数，影响其气动特性，故对于弹丸的整体优化设计分析就显得比较重要。现有的某自动榴弹发射器多采用半球形弹头，本文拟设计一款圆弧形弹头，研究弹头弧形对某小型榴弹气动特性的影响规律。

1弹丸设计及其几何模型

设计圆弧形弹头长d为35mm，采用半径R为40.625mm弧面，弹经D为40mm，弹长L为110mm（图1），两弹弹经与弹长一致（图2）。

图1　圆弧形榴弹结构

图2　半球形榴弹结构

2 fluent数值仿真

2.1计算域的确立及网格的划分

本研究设定榴弹外部流场为三维定常可压缩流动，因为使用Fluent软件分析飞行器在不同的攻角、马赫数等工况下的气动力规律时，外部的扰流流场一般假定是定常、可压缩的。……