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不同头型射弹低速倾斜入水空泡及弹道特性试验研究

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兵工学报 2018年第7期39卷 1364-1371页

作者：路丽睿魏英杰王聪宋武超哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

为研究射弹头型对低速倾斜入水空泡及弹道特性的影响,基于高速摄像方法,开展不同头型射弹低速倾斜入水对比试验,得到了射弹头型对入水空泡、运动速度、俯仰角和阻力系数的影响规律。试验结果表明:同一入水时刻,空泡直径随着头部锥角增... 详细信息

为研究射弹头型对低速倾斜入水空泡及弹道特性的影响,基于高速摄像方法,开展不同头型射弹低速倾斜入水对比试验,得到了射弹头型对入水空泡、运动速度、俯仰角和阻力系数的影响规律。试验结果表明:同一入水时刻,空泡直径随着头部锥角增加而增大,半球头型射弹入水空泡直径小于锥角头型射弹;锥角头型射弹速度衰减速率随着锥角增加而增大,半球头型射弹速度衰减率小于锥角头型射弹;入水过程中半球头型射弹俯仰角变化最为剧烈,弹道稳定性也较差;不同头型射弹在入水过程中运动参数呈现出较强的非线性特性。

关键词：射弹头型空泡低速入水倾斜入水弹道特性

回转体齐射出水过程空泡演化规律与弹道特性实验研究

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兵工学报 2019年第6期40卷 1226-1234页

作者：卢佳兴王聪魏英杰许昊宋武超哈尔滨工业大学航天学院

为研究齐射出水过程中回转体间的相互干扰,基于高速摄像技术对小型回转体齐射出水过程开展实验研究。利用图像处理技术对采集图像序列中的回转体和空泡轮廓进行识别提取,并通过对比单发回转体和双发回转体在有无艇速下的弹道特性,分析... 详细信息

为研究齐射出水过程中回转体间的相互干扰,基于高速摄像技术对小型回转体齐射出水过程开展实验研究。利用图像处理技术对采集图像序列中的回转体和空泡轮廓进行识别提取,并通过对比单发回转体和双发回转体在有无艇速下的弹道特性,分析齐射过程回转体间的流体动力干扰和艇速对其影响。实验结果表明:在回转体无艇速2发齐射出水过程中,首发回转体形成的低压区使次发回转体的内侧空泡发展较大,次发回转体的运动轨迹发生向首发回转体方向偏转;当存在艇速时,回转体空泡演化规律和弹道特性发生改变,在迎流侧高压和水流冲刷作用下,空泡均向背流侧发展较大,首发回转体发生沿流向偏转,次发回转体处于首发回转体的尾流场中,其姿态和轨迹仍存在向首发回转体方向偏转,但由于艇速作用使偏转幅度相对较小。

关键词：回转体水下齐射空泡演化多相流弹道特性

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旋转稳定弹动力学弹道特性分析

北京理工大学学报 2024年第9期44卷 904-912页

作者：黄成王中原常思江南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

不同弹箭的飞行弹道特性对指导外弹道设计、构建一些弹道判据等有重要意义.文章基于弹箭飞行动力学方程组及合理简化,对旋转稳定弹飞行弹道上的质心加速度变化、旋转角加速度变化等动力学弹道环境特性状况,以及旋转圈数同飞行距离的关... 详细信息

不同弹箭的飞行弹道特性对指导外弹道设计、构建一些弹道判据等有重要意义.文章基于弹箭飞行动力学方程组及合理简化,对旋转稳定弹飞行弹道上的质心加速度变化、旋转角加速度变化等动力学弹道环境特性状况,以及旋转圈数同飞行距离的关系等进行了研究,分析得出了它们沿飞行弹道上的变化规律,并建立了相关关系表达式和判据.对两种型号的旋转稳定弹进行外弹道仿真计算,验证了结论的正确性.这些空气弹道特性的研究结果,将对今后开展一些新型弹箭方案研究、弹药信息化利用、控制飞行与安全性设计等提供技术支持.

关键词：弹道特性旋转稳定弹飞行动力学旋转角加速度

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两种典型低空风切变对火箭弹弹道特性的影响

北京航空航天大学学报 2018年第5期44卷 1008-1017页

作者：陈健伟王良明李子杰南京理工大学能源与动力工程学院南京210094

针对低空风切变风场特点,基于流体力学基本原理,建立微下击暴流和低空急流2种典型低空风切变的工程化模型,以外弹道理论为基础,将风场模型与火箭弹6自由度刚体弹道模型相结合。以某型尾翼火箭弹为例,研究分析了火箭弹在主动段分别受到2... 详细信息

针对低空风切变风场特点,基于流体力学基本原理,建立微下击暴流和低空急流2种典型低空风切变的工程化模型,以外弹道理论为基础,将风场模型与火箭弹6自由度刚体弹道模型相结合。以某型尾翼火箭弹为例,研究分析了火箭弹在主动段分别受到2种低空风切变影响下的弹道特性变化。仿真结果表明,微下击暴流和低空急流对火箭弹的飞行时间、射程、侧偏、落速及攻角特性均有影响;相比于微下击暴流,低空急流对弹箭弹道特性的影响更为显著;提高风切变风场的强度和尺度,均会增大对火箭弹弹道特性的影响程度,且风场强度是决定风切变对火箭弹弹道特性影响的主要因素。

关键词：火箭弹低空风切变微下击暴流低空急流弹道特性

初始扰动对高速射弹尾拍过程流体动力特性与弹道特性的影响

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兵工学报 2020年第S01期41卷 46-53页

作者：姚忠王瑞祁晓斌徐保成王佳雯梁景奇西北机电工程研究所陕西咸阳712099

为研究初始扰动对超空泡射弹尾拍过程中流体动力特性和弹道特性的影响规律,进行了射弹流场与弹道耦合计算。基于有限体积法和流体体积函数多相流模型,考虑水相的压缩性,应用刚体动力学理论构建3自由度运动模型,并结合动网格技术建立耦... 详细信息

为研究初始扰动对超空泡射弹尾拍过程中流体动力特性和弹道特性的影响规律,进行了射弹流场与弹道耦合计算。基于有限体积法和流体体积函数多相流模型,考虑水相的压缩性,应用刚体动力学理论构建3自由度运动模型,并结合动网格技术建立耦合求解流场和射弹运动的非定常仿真模型。计算分析了射弹在相同初始速度、不同初始扰动角速度下流体动力和弹道特性的变化规律。研究结果表明:不同初始扰动角速度使得射弹尾拍运动的俯仰角、俯仰角速度、流体动力系数呈周期性变化,随着尾拍动态稳定的形成,其幅值和周期最终趋于恒定值;初始扰动对射弹的水平速度影响较小,但对垂直位移影响较大,最终影响弹道特性。

关键词：超空泡射弹尾拍运动初始扰动流场与弹道耦合计算流体动力特性弹道特性

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超空泡射弹并联入水多相流场与弹道特性研究

振动与冲击 2022年第10期41卷 292-300页

作者：王辰鹿麟祁晓斌闫雪璞秦登辉中北大学机电工程学院太原030051 西北机电工程研究所陕西咸阳712099 西北工业大学航海学院西安710072

弹丸并联入水工况在实际作战环境中时有发生,然而针对超空泡射弹并联入水的研究较少。基于重叠网格技术,采用RANS方程、Schnerr-Sauer空化模型、Realizable k-ε湍流模型对超空泡射弹入水过程进行数值模拟,计算值与试验数据吻合情况良好... 详细信息

弹丸并联入水工况在实际作战环境中时有发生,然而针对超空泡射弹并联入水的研究较少。基于重叠网格技术,采用RANS方程、Schnerr-Sauer空化模型、Realizable k-ε湍流模型对超空泡射弹入水过程进行数值模拟,计算值与试验数据吻合情况良好,验证了数值方法的有效性。对不同弹丸间距及不同初速下的超空泡射弹开展多工况数值模拟,详细分析并联超空泡射弹的入水流场特性及弹道特性。研究结果表明:弹丸间距过小将对弹道稳定性产生不利影响;初速一定时,弹丸间距越小,弹丸产生的空泡对称性越差,弹丸所受横向力越大,弹道稳定性越差;弹丸间距越小,弹丸内侧沾湿现象越明显,速度衰减越快;随着弹丸间距的增大,弹丸之间的干扰将逐渐减弱,当弹丸间距增加到3 D时,两弹丸之间几乎无干扰。

关键词：并联入水数值模拟弹道特性计算流体力学

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高超声速滑翔飞行器典型弹道特性分析

宇航学报 2015年第4期36卷 397-403页

作者：李广华张洪波汤国建国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073

研究平衡滑翔和跳跃滑翔两种高超声速滑翔飞行器典型弹道模式的纵向弹道特性。首先建立高超声速滑翔飞行器的纵向运动模型。在平衡滑翔条件下,导出速度、高度与速度倾角之间函数关系式,分析动压、过载与热流密度随速度变化的规律,并给... 详细信息

研究平衡滑翔和跳跃滑翔两种高超声速滑翔飞行器典型弹道模式的纵向弹道特性。首先建立高超声速滑翔飞行器的纵向运动模型。在平衡滑翔条件下,导出速度、高度与速度倾角之间函数关系式,分析动压、过载与热流密度随速度变化的规律,并给出常升阻比时运动状态参数之间的解析表达式。针对跳跃滑翔弹道,采用数值仿真方法分析初始速度、高度与速度倾角对弹道的影响。本文的研究有利于提高对高超声速滑翔飞行器弹道特性的认识水平,并能为弹道预报、轨迹规划与制导系统设计等提供参考。

关键词：高超声速滑翔飞行器平衡滑翔弹道跳跃滑翔弹道弹道特性

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斜截头弹体入水的弹道特性

兵工学报 2022年第6期43卷 1255-1265页

作者：邵志宇伍思宇曹苗苗冯顺山北京理工大学机电学院北京100081 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

斜截头弹体的入水会发生姿态偏转和弹道弯曲。从理论上分析弹丸在水中的偏转过程,得出斜截头弹体姿态偏转方程。利用AUTODYN软件对斜截头弹体入水过程进行数值模拟,基于模拟结果提出描述弹体质心轨迹的经验公式,并通过试验验证其准确性... 详细信息

斜截头弹体的入水会发生姿态偏转和弹道弯曲。从理论上分析弹丸在水中的偏转过程,得出斜截头弹体姿态偏转方程。利用AUTODYN软件对斜截头弹体入水过程进行数值模拟,基于模拟结果提出描述弹体质心轨迹的经验公式,并通过试验验证其准确性。设计炮射垂直入水试验,利用高速摄像机记录弹丸的撞击速度和运动过程。试验结果表明:理论分析得出的姿态偏转方程可靠,数值模拟和基于数值模拟得出的质心弹道经验公式的预测精度可信。

关键词：斜截头弹体弹体入水弹道特性姿态偏转

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远程火箭末敏弹弹道特性仿真

弹道学报 2011年第4期23卷 1-4页

作者：王国平芮筱亭张驰辛松南京理工大学发射动力学研究所南京210094

为研究远程火箭末敏弹弹道特性,应用弹道理论和控制理论,建立了远程火箭末敏弹母弹弹道方程;引入多体系统动力学理论,分析了末敏弹系统伞、伞盘、弹等刚体间的力学关系,考虑了系统的连接方式和约束,分析了伞绳弹性,建立了末敏弹在减速... 详细信息

为研究远程火箭末敏弹弹道特性,应用弹道理论和控制理论,建立了远程火箭末敏弹母弹弹道方程;引入多体系统动力学理论,分析了末敏弹系统伞、伞盘、弹等刚体间的力学关系,考虑了系统的连接方式和约束,分析了伞绳弹性,建立了末敏弹在减速运动和稳态扫描段的完整运动模型.编制了远程火箭末敏弹弹道仿真软件,进行了末敏弹全弹道数字仿真,并得到了部分试验验证,分析了末敏弹弹道特性.为远程火箭末敏弹射击精度仿真和减少精度试验用弹量奠定了基础.

关键词：远程火箭末敏弹弹道特性仿真