Fluent的高超声速锥形弹丸间的激波干扰研究

王彦超，赵永娟，朱润人，张鹏飞

(中北大学 军民融合创新协同研究院， 太原 030051)

高超声速武器是指飞行速度超过5Ma的武器，目前各国所研制的大部分超高声速武器速度主要集中在6～9Ma之间[1]。飞行器在亚音速和跨音速时激波阻力在总阻力之中的比重较小，而在高超声速飞行时，激波阻力的比重显著提高，因此研究减少激波阻力十分重要。吴子牛等提出的减阻方案包括① 通过物体自身结构破坏激波从而达到减阻的目的。② 通过激波干扰或者反射，使其减弱，或者作用于飞行器背风面，达到减阻效果[2]。关晓辉等[3]提出了基于远场组元的机翼机身协同化优化算法(CoFCE)利用机翼和机身间的气动干扰进行激波阻力的优化。李沛峰等[5]提出了λ形激波激波结构“强干扰”和等熵压缩“弱干扰”的激波减阻控制机理[4]。JIE-MA发现在弹丸肩部安置微叶片抑制弹丸边界层流体分离以提高飞行稳定性。H.Ogawa等[6]提出通过流量控制减少飞行器引起的分叉激振结构从而减小波阻。K.Mazaheri等[7]提出通过激波控制凸起技术(SCB)，改变上游激波结构，进行结构优化。国内外多数以在飞行器上方设置微型凸起破坏激波结构，减阻机构与飞行器为一体结构。本文研究的内容将第一枚弹丸产生的激波作为干扰项，达到对其他弹丸的干扰作用以达到减小阻力，提升升阻比的效果。已达到利用外部干扰所产生的自身空气动力变化实现抛撒弹丸扩大散布面积的目的。目前计算空气动力参数的方法有很多，如牛顿迭代法和极大似然法等[8]。……