二維彈道修正迫彈氣動(dòng)特性仿真

胡金波，楊新民，何 穎，鄒 亞，孫 凱

(南京理工大學(xué)瞬態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210094)

目前，采用衛(wèi)星定位導(dǎo)航與低成本慣性或地磁測(cè)量的二維彈道修正技術(shù)，對(duì)庫(kù)存彈藥進(jìn)行信息化改造可顯著提高射擊精度，可滿(mǎn)足戰(zhàn)爭(zhēng)中的精確壓制需求［1］。對(duì)常規(guī)彈藥進(jìn)行制導(dǎo)化改進(jìn)時(shí)，研究彈藥的氣動(dòng)特性，是制導(dǎo)彈藥設(shè)計(jì)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的氣動(dòng)特性研究方法——風(fēng)洞試驗(yàn)、實(shí)彈試驗(yàn)的周期長(zhǎng)、耗費(fèi)大已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代武器設(shè)計(jì)的要求。CFD 方法由于精度較高，也常用于彈丸的氣動(dòng)計(jì)算，商業(yè)軟件Fluent 能很好的得出彈丸的阻力升力等。

目前，固定鴨舵式彈道修正彈成為極具發(fā)展?jié)摿Φ挠锌匦D(zhuǎn)彈，其原理主要是鴨舵只能在彈丸軸向與彈體相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式實(shí)現(xiàn)彈道修正，例如阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司(ATK)的固定鴨舵修正組件(PGK)方案［2］。國(guó)外Frank［3］、Sahu 等［4］分別利用試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算的方法分析了鴨舵對(duì)彈道修正彈氣動(dòng)特性的影響。Wei-Jen Su 等［5］使用CFD 軟件對(duì)155 mm 鴨翼布局的制導(dǎo)炮彈進(jìn)行了仿真，得出了一些空氣動(dòng)力系數(shù)，同時(shí)通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，測(cè)量了相關(guān)系數(shù)，為設(shè)計(jì)鴨舵制導(dǎo)炮彈提供了依據(jù)。國(guó)內(nèi)郝永平等［6］采用滑移網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)對(duì)二維彈道修正彈的修正部及整體進(jìn)行了計(jì)算分析，得出了修正部旋轉(zhuǎn)舵力矩及控制舵力隨馬赫數(shù)的變化規(guī)律。程杰等［7］基于網(wǎng)格裝配的方法建立了二維彈道修正彈氣動(dòng)力計(jì)算模型，并通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。吳萍等［8］采用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)旋轉(zhuǎn)控制固定鴨舵二維彈道修正彈氣動(dòng)特性隨馬赫數(shù)、攻角以及舵偏角的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，得到了相關(guān)氣動(dòng)數(shù)據(jù)，并分析了變化規(guī)律。……