偏轉(zhuǎn)頭彈箭是指彈箭頭部可根據(jù)不同工況進(jìn)行偏轉(zhuǎn),使彈頭和彈體軸線之間形成夾角,頭部迎風(fēng)面和背風(fēng)面產(chǎn)生一定壓差,從而形成空氣動(dòng)力來操縱彈體,控制其飛行姿態(tài)。偏轉(zhuǎn)頭彈箭具有結(jié)構(gòu)簡單、控制效率高等優(yōu)點(diǎn),因此研究其控制機(jī)理具有深遠(yuǎn)的意義。本文首先基于Euler方程和二階AUSM格式,對偏轉(zhuǎn)頭彈箭在攻角為零,馬赫數(shù)為Ma=2.0、3.0和4.0及其頭部偏角分別為0°、4°、和8°條件下的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)頭對彈氣動(dòng)特性的影響主要集中在彈丸頭部,對下游流場的影響較小。隨后為了避免二維流場的局限性,全面揭示偏轉(zhuǎn)頭彈箭的流場與氣動(dòng)特性,本文基于分離渦（DES）方法對以上條件下偏轉(zhuǎn)頭彈箭的三維流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)隨偏角的增大,偏轉(zhuǎn)頭彈箭升力增大梯度大于阻力增大梯度。另外,通過同樣的數(shù)值方法對偏轉(zhuǎn)頭彈箭在非零攻角下的超聲速流場和氣動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,當(dāng)有效入射角相等時(shí),即使彈箭的攻角不一樣,其頭部流場結(jié)構(gòu)仍相同,且尾翼流場基本不受頭部偏角影響。由氣動(dòng)力系數(shù)變化曲線可知,偏轉(zhuǎn)頭彈箭具有良好的縱向穩(wěn)定性,且升阻比大于普通彈箭。最后,對偏轉(zhuǎn)頭彈在高空氣體中的超聲速流場和氣動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 數(shù)值計(jì)算及方法
    2.1 網(wǎng)格生成技術(shù)
        2.1.1 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
        2.1.2 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成方法
        2.1.3 網(wǎng)格單元類型
    2.2 偏轉(zhuǎn)頭彈箭的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
        2.2.1 偏轉(zhuǎn)頭彈箭的二維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
        2.2.2 偏轉(zhuǎn)頭彈箭的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
    2.3 計(jì)算方法
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 湍流模擬
        2.3.3 離散格式
        2.3.4 邊界條件
    2.4 本章小結(jié)
3 偏轉(zhuǎn)頭彈箭的二維流場結(jié)構(gòu)分析
    3.1 偏轉(zhuǎn)頭彈箭不同偏轉(zhuǎn)角時(shí)的波系結(jié)構(gòu)
    3.2 偏轉(zhuǎn)頭彈箭不同偏轉(zhuǎn)角時(shí)周圍速度場特征
    3.3 不同偏轉(zhuǎn)角條件不偏轉(zhuǎn)頭彈周圍的溫度分布
    3.4 不同偏轉(zhuǎn)角時(shí)偏轉(zhuǎn)頭彈箭周圍的密度分布
    3.5 本章小結(jié)
4 零攻角時(shí)偏轉(zhuǎn)頭彈箭的三維流場及氣動(dòng)特性分析
    4.1 偏轉(zhuǎn)頭彈的流場結(jié)構(gòu)
        4.1.1 壓力云圖
        4.1.2 其他主要流場的分布
    4.2 氣動(dòng)力系數(shù)
        4.2.1 坐標(biāo)系的變換
        4.2.2 氣動(dòng)力系數(shù)定義
        4.2.3 偏轉(zhuǎn)頭彈箭的氣動(dòng)力系數(shù)分析
    4.3 本章小結(jié)
5 不同攻角條件下偏轉(zhuǎn)頭彈箭的流場及氣動(dòng)特性
    5.1 不同攻角下偏轉(zhuǎn)頭彈流場特性分析
    5.2 不同攻角條件下偏轉(zhuǎn)頭彈升阻力系數(shù)分析
    5.3 不同攻角條件下偏轉(zhuǎn)頭彈俯仰力矩系數(shù)分析
    5.4 本章小結(jié)
6 高空中偏轉(zhuǎn)頭彈的流場及氣動(dòng)特性分析
    6.1 高空中的氣象條件
    6.2 高空中偏轉(zhuǎn)頭彈的壓力場分析
    6.3 高空中偏轉(zhuǎn)頭彈的其他主要流場特性
    6.4 高空中偏轉(zhuǎn)頭彈的氣動(dòng)力特性分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3126504