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导弹直接侧向力与气动力复合控制设计与实现 被引量:22
1
作者 马克茂 赵辉 张德成 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期310-316,共7页
针对带有姿控式直接侧向力/气动力复合控制系统导弹的控制律设计问题,建立了俯仰平面内姿态控制系统的数学模型,应用非线性系统理论对模型进行了分析,在此基础上建立了进行控制系统设计的简化模型。基于滑模变结构控制理论进行了复合控... 针对带有姿控式直接侧向力/气动力复合控制系统导弹的控制律设计问题,建立了俯仰平面内姿态控制系统的数学模型,应用非线性系统理论对模型进行了分析,在此基础上建立了进行控制系统设计的简化模型。基于滑模变结构控制理论进行了复合控制律设计,并分别考虑气动力控制和直接侧向力控制的特点对所设计的控制律进行了实现。所设计的复合控制系统在进行快速攻角指令跟踪的同时,可以有效节省姿控发动机的使用数量。仿真结果说明了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 输出跟踪 侧喷发动机 姿态控制 变结构控制 复合控制
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掺气折流器对侧空腔和底空腔长度的影响 被引量:19
2
作者 聂孟喜 吴广镐 王晓明 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期91-96,共6页
在突扩突跌掺气设施中 ,为保证掺气效果 ,增加底空腔和侧空腔的长度 ,加设折流器是有效的工程措施 .试验证明 ,折流器坡度和高度对空腔长度均有影响 ,较高的折流器增加空腔长度明显 ,且使底空腔与侧空腔贯通 ,有利于底空腔充分掺气 .回... 在突扩突跌掺气设施中 ,为保证掺气效果 ,增加底空腔和侧空腔的长度 ,加设折流器是有效的工程措施 .试验证明 ,折流器坡度和高度对空腔长度均有影响 ,较高的折流器增加空腔长度明显 ,且使底空腔与侧空腔贯通 ,有利于底空腔充分掺气 .回溯水流使底空腔变短 ,有效空腔长度是影响掺气效果的重要因素 .在空腔长度的计算中应综合考虑 ,顶板坡角 ,跌坎挑角和折流器体型的影响 ,得出的计算公式有实际应用和理论意义 . 展开更多
关键词 掺气折流器 侧空腔 底空腔 长度 射流
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超声速多喷流干扰流场特性研究 被引量:13
3
作者 王军旗 李素循 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期575-583,共9页
研究了旋成体上超声速来流与超声速横向多喷流相撞产生的层流干扰流场特性.数值方法针对三维可压缩Navier-Stokes方程按二阶精度Roe格式进行离散,采用基于多区对接网格技术的有限体积法.数值模拟结果描述了多喷流干扰流场的空间结构以... 研究了旋成体上超声速来流与超声速横向多喷流相撞产生的层流干扰流场特性.数值方法针对三维可压缩Navier-Stokes方程按二阶精度Roe格式进行离散,采用基于多区对接网格技术的有限体积法.数值模拟结果描述了多喷流干扰流场的空间结构以及激波/边界层干扰引起的分离范围,探讨了沿流向等间距排列的喷口个数对表面和空间流场结构以及压力分布的影响规律.结果表明,第一喷口对多喷流干扰流场主要结构和喷口上游表面分离范围起主导作用.其中三喷流流场数值模拟的对称面激波结构与实验纹影结果进行对比,符合较好. 展开更多
关键词 横向喷流 多喷流 超声速流 激波/边界层干扰
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定向喷嘴PDC钻头井底流场特性研究 被引量:13
4
作者 侯成 李根生 +2 位作者 黄中伟 田守嶒 史怀忠 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期15-18,共4页
对PDC钻头水力结构的优化是控制泥包生成和发展的有效手段。基于计算流体力学理论,针对PDC钻头在使用过程易产生泥包的问题,建立了带有侧向射流喷嘴的PDC钻头井底结构的物理模型,采用k?ε双方程模型封闭N?S湍流方程,使用SIMPLEC算法对... 对PDC钻头水力结构的优化是控制泥包生成和发展的有效手段。基于计算流体力学理论,针对PDC钻头在使用过程易产生泥包的问题,建立了带有侧向射流喷嘴的PDC钻头井底结构的物理模型,采用k?ε双方程模型封闭N?S湍流方程,使用SIMPLEC算法对该条件下的物理模型进行数值模拟计算,并定性研究了井底流场特性及刀翼表面速度、压力分布特征。研究结果表明:侧向射流形成新的射流区,减小了井底漩涡的覆盖面积,对井底清岩能起到积极作用;在侧向射流带动下,刀翼切削面的剪切力、压力梯度增大,利于抑制泥包的成长和冷却刀翼,提高钻头性能。该结论为PDC钻头水力结构的优化提供了新的思路。 展开更多
关键词 PDC钻头 泥包 侧向射流 数值模拟 流场
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数值模拟侧向超声速单喷流干扰流场特性 被引量:13
5
作者 王军旗 李素循 +1 位作者 倪招勇 孙茂 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期598-602,共5页
采用数值方法研究了平板上超/高超声速来流与超声速横向喷流相撞引起的复杂干扰流场特性。所建立的单介质冷喷流数值模拟方法,经过了表面多方位压力分布测量结果、纹影显示的激波结构以及表面油流图谱表现的表面分离范围的实验验证。根... 采用数值方法研究了平板上超/高超声速来流与超声速横向喷流相撞引起的复杂干扰流场特性。所建立的单介质冷喷流数值模拟方法,经过了表面多方位压力分布测量结果、纹影显示的激波结构以及表面油流图谱表现的表面分离范围的实验验证。根据数值模拟与实验对比的结果,合理地描述了喷流干扰流场压力分布以及表面、空间结构特性,并分析了压力比对流场结构和特性的影响。 展开更多
关键词 横向喷流 超/高超声速流 湍流模型
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侧向喷流干扰流场建立与消退过程数值模拟 被引量:11
6
作者 刘耀峰 薄靖龙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期877-884,共8页
针对高超声速轨控侧向喷流的非定常干扰效应问题,应用非定常数值模拟方法和多重网格加速收敛技术,研究了锥-柱-裙外形轨控侧向喷流干扰流场的建立和消退过程,获得了详细的喷流瞬时干扰流场结构特性,分析了法向力放大系数、干扰力矩系数... 针对高超声速轨控侧向喷流的非定常干扰效应问题,应用非定常数值模拟方法和多重网格加速收敛技术,研究了锥-柱-裙外形轨控侧向喷流干扰流场的建立和消退过程,获得了详细的喷流瞬时干扰流场结构特性,分析了法向力放大系数、干扰力矩系数、法向力系数及俯仰力矩系数随时间的变化特性。研究结果表明:在侧向喷流干扰流场建立和消退过程中气动力变化较大,存在峰谷值;法向力放大系数及干扰力矩系数的定常值和非定常时均值之间存在明显差异。 展开更多
关键词 数值模拟 侧向喷流 喷流干扰 非定常 双时间步方法
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折流器体型对突扩突跌掺气空腔特性的影响 被引量:10
7
作者 聂孟喜 吴广镐 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期546-550,共5页
在突扩突跌掺气设施中 ,为保证掺气效果 ,增加底空腔和侧空腔的长度 ,加设折流器是有效的工程措施。试验证明 ,折流器坡度和高度对空腔长度均有影响 ,较高的折流器明显增加空腔长度 ,且使底空腔与侧空腔贯通 ,有利于底空腔充分掺气。回... 在突扩突跌掺气设施中 ,为保证掺气效果 ,增加底空腔和侧空腔的长度 ,加设折流器是有效的工程措施。试验证明 ,折流器坡度和高度对空腔长度均有影响 ,较高的折流器明显增加空腔长度 ,且使底空腔与侧空腔贯通 ,有利于底空腔充分掺气。回溯水流使底空腔变短 ,有效空腔长度是影响掺气效果的重要因素。在空腔长度的计算中应综合考虑 ,顶板坡角 ,跌坎挑角和折流器体型的影响 ,得出的计算公式有实际应用和理论意义。 展开更多
关键词 掺气 折流器 底空腔 侧空腔 射流 试验
原文传递
基于输出预测的姿控发动机控制律优化设计 被引量:10
8
作者 贺风华 马克茂 姚郁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1131-1137,共7页
针对带有侧向喷流姿控发动机和尾部气动舵的导弹,建立了系统动力学模型和运动学模型,并对模型进行了分析和简化;考虑到侧向过载输出响应快速性的要求,采用侧向喷流发动机提供姿态控制力矩快速建立过载。基于侧向喷流发动机的工作特点,采... 针对带有侧向喷流姿控发动机和尾部气动舵的导弹,建立了系统动力学模型和运动学模型,并对模型进行了分析和简化;考虑到侧向过载输出响应快速性的要求,采用侧向喷流发动机提供姿态控制力矩快速建立过载。基于侧向喷流发动机的工作特点,采用Fliess展式得到侧向过载输出的预测和侧向喷流发动机推力放大因子的估计,并以此为基础,提出了以侧向喷流发动机为执行机构的姿态控制律优化设计方法,实现了对侧向过载的快速跟踪。仿真结果说明了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 预测控制系统 输出跟踪 Fliess展式 侧向喷流发动机 推力放大因子 姿态控制
原文传递
利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术研究 被引量:7
9
作者 赵捍东 刘庆上 王芳 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期49-50,57,共3页
文中对利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术进行了研究。一组脉冲发动机安装在火箭弹的头部,在垂直于弹轴的平面内环向均匀分布,可提供多次、恒定的控制力,以减小火箭弹的落点散布。通过模型弹的外弹道仿真对比,落点的横向散布距离减小... 文中对利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术进行了研究。一组脉冲发动机安装在火箭弹的头部,在垂直于弹轴的平面内环向均匀分布,可提供多次、恒定的控制力,以减小火箭弹的落点散布。通过模型弹的外弹道仿真对比,落点的横向散布距离减小了54.8%及73.3%,说明文中提出的脉冲点火控制算法是可行的。 展开更多
关键词 火箭弹 脉冲发动机 侧喷 算法 仿真
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超声速横喷干扰湍流场数值模拟 被引量:8
10
作者 王军旗 李素循 孙茂 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期403-409,共7页
本文探讨了超声速平板横向喷流干扰湍流流场的数值模拟方法。分别采用Roe、Harten-Yee及AUSM+格式对三维雷诺平均Navier-Stokes方程进行离散,湍流模拟应用Baldwin-Lomax代数模型,讨论了B-L模型中Fy最大值的不同选取方式。分析了数值格... 本文探讨了超声速平板横向喷流干扰湍流流场的数值模拟方法。分别采用Roe、Harten-Yee及AUSM+格式对三维雷诺平均Navier-Stokes方程进行离散,湍流模拟应用Baldwin-Lomax代数模型,讨论了B-L模型中Fy最大值的不同选取方式。分析了数值格式、网格划分对计算结果的影响。将来流马赫数为5、喷流马赫数为3的实验结果与计算结果进行比较,选择了与实验符合较好的数值模拟方法,为进一步利用数值计算方法研究喷流干扰流场特性奠定基础。 展开更多
关键词 横向喷流 超声速流 湍流模型 差分格式
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高空侧向喷流干扰效应数值研究 被引量:10
11
作者 赵弘睿 龚安龙 +1 位作者 刘周 杨云军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期996-1003,I0004,共9页
采用基于组分掺混模型的高空低密度环境下的侧向喷流数值模拟方法,针对锥柱裙导弹外形开展了典型高空高速飞行环境下的侧向喷流干扰效应研究。通过研究喷管出口压力、飞行高度和来流迎角等因素对于喷流干扰效应的影响,获取了相关流动结... 采用基于组分掺混模型的高空低密度环境下的侧向喷流数值模拟方法,针对锥柱裙导弹外形开展了典型高空高速飞行环境下的侧向喷流干扰效应研究。通过研究喷管出口压力、飞行高度和来流迎角等因素对于喷流干扰效应的影响,获取了相关流动结构特征和喷流干扰力/力矩放大因子的变化规律。研究结果表明,喷流干扰效应对喷流出口压比和来流迎角比较敏感。随着压比的增加,壁面附近的流动分离干扰先减弱后增强,而空间流动干扰则不断增强;迎角增加导致背风面的壁面与空间喷流干扰区前移,而随着喷管出口压比的增大,迎角的影响不断减弱。研究结果可对工程型号的喷流控制设计和分析提供参考。 展开更多
关键词 侧向喷流 数值模拟 高空 流动分离
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侧向喷流试验中干扰力和喷流力同时模拟的相容性 被引量:4
12
作者 程克明 伍贻兆 +1 位作者 吕英伟 尹贵鲁 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期509-511,共3页
阐述了在侧向喷流的直接模拟和间接模拟中开展喷流形状模拟的必要性 ,认为喷流形状相似是正确模拟干扰力的保证。分析了在直接模拟中同时模拟喷流形状 (也即干扰力 )和喷流力的相容情况 ,并给出了相应的相容条件。只要满足相容条件 。
关键词 侧向喷流试验 干扰力 喷流力 相容性 喷流模拟 飞行器 风洞试验
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侧向喷流的气动增益特性研究 被引量:4
13
作者 程克明 伍贻兆 +1 位作者 吕英伟 张其威 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期432-438,共7页
本文实验研究了一种弹翼身组合体构型在亚、跨、超声速,不同动量比以及不同喷口布局条件下的侧向喷流气动增益情况。给出了来流马赫数、喷流动量比、喷口布局等对增益特性的影响。结果表明,马赫数和喷口布局对增益特性均有显著影响,但... 本文实验研究了一种弹翼身组合体构型在亚、跨、超声速,不同动量比以及不同喷口布局条件下的侧向喷流气动增益情况。给出了来流马赫数、喷流动量比、喷口布局等对增益特性的影响。结果表明,马赫数和喷口布局对增益特性均有显著影响,但本文定义的增益因子却基本与动量比无关。此外,对比分析了单独体构型和翼身组合体构型增益特性的差异,进一步揭示了主流、喷流在二者相互作用中的地位和影响。本文结果对认识侧向喷流干扰特性、气动增益、开发高效喷流姿态控制技术等有一定参考意义。 展开更多
关键词 侧向喷流 气动增益 导弹 翼身组合体
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横向喷流控制在导弹技术中的研究与应用 被引量:6
14
作者 胡俊 雷娟棉 吴甲生 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2002年第S1期121-125,共5页
介绍了横向喷流控制技术的特点与研究现况,着重阐述了喷流/外流干扰流场基本结构,来流条件、气动布局以及喷流参数对喷流控制效率的影响,并简要介绍了喷流干扰数值模拟研究涉及的数值方法、网格划分等问题,列举了喷流控制技术在几种典... 介绍了横向喷流控制技术的特点与研究现况,着重阐述了喷流/外流干扰流场基本结构,来流条件、气动布局以及喷流参数对喷流控制效率的影响,并简要介绍了喷流干扰数值模拟研究涉及的数值方法、网格划分等问题,列举了喷流控制技术在几种典型导弹型号中的应用;最后探讨了喷流干扰研究的进一步发展方向。 展开更多
关键词 横向喷流 喷流干扰 气动特性 数值模拟
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轨控推力矢量技术在防空导弹上的应用研究 被引量:7
15
作者 管再升 阮文华 +2 位作者 刘伟 施振兴 李欣益 《空天防御》 2020年第2期1-7,共7页
为了提高防空导弹的可用过载和过载响应快速性,分析了国外防空导弹轨控推力矢量技术应用情况,研究了采用喷流干扰因子分析轨控推力矢量装置与导弹外形布局匹配设计的方法;采用力矩平衡迭代的方法设计轨控推力作用点与导弹重心安排;对轨... 为了提高防空导弹的可用过载和过载响应快速性,分析了国外防空导弹轨控推力矢量技术应用情况,研究了采用喷流干扰因子分析轨控推力矢量装置与导弹外形布局匹配设计的方法;采用力矩平衡迭代的方法设计轨控推力作用点与导弹重心安排;对轨控推力矢量装置给导弹载荷及强度、过载特性等带来的影响进行了分析研究,提出了应对措施。 展开更多
关键词 防空导弹 轨控推力矢量 直接力 侧向喷流 喷流干扰
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喷流气体性质对导弹侧向喷流流场的影响 被引量:8
16
作者 孙得川 杨建文 白荣博 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期720-723,共4页
针对空气喷流和燃气喷流性质的不同,通过数值模拟的方法比较了侧向喷流控制流场的参数分布和放大因子,给出了采用空气模拟燃气喷流时边界条件的设置方法。计算结果显示:空气喷流的膨胀范围和影响范围均大于实际燃气的;但是在给定的边界... 针对空气喷流和燃气喷流性质的不同,通过数值模拟的方法比较了侧向喷流控制流场的参数分布和放大因子,给出了采用空气模拟燃气喷流时边界条件的设置方法。计算结果显示:空气喷流的膨胀范围和影响范围均大于实际燃气的;但是在给定的边界条件设置下,喷流放大因子比较接近;随着攻角增大,两者的区别减小。 展开更多
关键词 侧向喷流 数值模拟 气体性质
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侧向喷流对超声速流动中支杆减阻降热特性影响的研究 被引量:8
17
作者 朱亮 陈雄 +1 位作者 周长省 李映坤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期326-334,共9页
为研究超声速流动中支杆侧向喷流的减阻降热特性,基于有限体积法求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程组,采用3阶MUSCL重构方法,AUSMPW+通量分裂格式,k-ωSST湍流模型并耦合求解固相热传导方程,编制了计算程序并利用相关实验验证了数值... 为研究超声速流动中支杆侧向喷流的减阻降热特性,基于有限体积法求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程组,采用3阶MUSCL重构方法,AUSMPW+通量分裂格式,k-ωSST湍流模型并耦合求解固相热传导方程,编制了计算程序并利用相关实验验证了数值方法的可靠性。在此基础上,研究了侧向喷流总压和位置对超声速流动中支杆减阻降热特性的影响,得到了壁面St数、壁面压力及气动阻力的变化规律并考察了壁面热流随时间的动态变化过程。研究结果表明:当侧向喷流位置一定时,侧向喷流总压的增大将进一步提高减阻降热性能;当侧向喷流总压不变时,随着侧向喷流位置向钝体壁面靠近,减阻降热性能明显变差,尤其当侧向喷流总压较大时,阻力增长幅度接近50%。当侧向喷流位置离开支杆底部时,气动阻力对侧向喷流总压的变化较为敏感;随着时间的推进,壁面热流密度呈现下降趋势,在2s内壁面热流密度最大降幅达到49.5%,但热流密度沿壁面分布规律未发生变化。 展开更多
关键词 侧向喷流 支杆 热防护系统 计算流体力学
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大攻角侧向喷流流场特性及喷流干扰效应 被引量:6
18
作者 李立沛 徐敏 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期543-547,共5页
采用HLLC近似黎曼解格式求解N-S方程,对大攻角条件下超音速尖拱细长旋成体导弹的单侧向喷流干扰流场进行了数值模拟。并对喷流流场压力分布、喷口附近流动及流场旋涡结构进行了研究,分析了大攻角对细长旋成体侧向喷流干扰压力分布及干... 采用HLLC近似黎曼解格式求解N-S方程,对大攻角条件下超音速尖拱细长旋成体导弹的单侧向喷流干扰流场进行了数值模拟。并对喷流流场压力分布、喷口附近流动及流场旋涡结构进行了研究,分析了大攻角对细长旋成体侧向喷流干扰压力分布及干扰因子的影响。研究结果表明,HLLC格式计算复杂流场具有较好的数值稳定性;侧向喷流与来流的干扰总体上对喷流直接力起抑制作用,消弱了喷流直接力的作用效果;流场对迎风面喷流干扰的抑制作用较背风面强,迎风面喷流干扰甚至出现完全抵消喷流直接力的结果,表现为喷流干扰因子Kf为负值的现象。 展开更多
关键词 大攻角 侧向喷流 喷流干扰效应 HLLC
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侧向喷流与舵面运动相互干扰的数值模拟研究 被引量:6
19
作者 陈坚强 陈琦 +1 位作者 谢昱飞 张毅锋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期515-520,共6页
针对脉冲喷流以及舵面运动与侧向喷流间相互干扰的非定常动态响应问题,应用非定常数值模拟方法和局部网格动态变形技术,研究了脉冲喷流启动和关车时喷流干扰流场的建立过程,分析了不同频率的脉冲喷流间可能导致的干扰效应。研究发现,高... 针对脉冲喷流以及舵面运动与侧向喷流间相互干扰的非定常动态响应问题,应用非定常数值模拟方法和局部网格动态变形技术,研究了脉冲喷流启动和关车时喷流干扰流场的建立过程,分析了不同频率的脉冲喷流间可能导致的干扰效应。研究发现,高频的脉冲喷流间会形成强烈的干扰,严重时喷流放大因子只有正常情况下的1/4。舵面的快速运动也会导致严重的非定常迟滞效应,舵面运动与喷流干扰效应的相位延迟甚至超过90°,因此在进行舵面与喷流的复合控制系统设计时,必须考虑舵面运动导致的非定常迟滞效应。 展开更多
关键词 侧向喷流 舵面运动 脉冲喷流 动网格 数值模拟
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旋转导弹横向喷流干扰特性数值模拟 被引量:1
20
作者 雷娟棉 高毅 勇政 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期105-121,共17页
为研究超声速来流条件下旋转导弹横向喷流干扰流场结构及喷流干扰对导弹气动特性的影响和机理,使用基于雷诺平均非定常N-S方程和滑移网格技术的非定常数值方法对旋转导弹横向喷流干扰流场进行模拟。研究旋转对导弹横向喷流控制效果的影... 为研究超声速来流条件下旋转导弹横向喷流干扰流场结构及喷流干扰对导弹气动特性的影响和机理,使用基于雷诺平均非定常N-S方程和滑移网格技术的非定常数值方法对旋转导弹横向喷流干扰流场进行模拟。研究旋转对导弹横向喷流控制效果的影响,给出不同条件下导弹的气动特性变化规律,分析了横向喷流对旋转导弹气动特性的影响。研究结果表明:旋转会导致导弹横向喷流控制力发生偏转,偏转方向与旋转方向相反,偏转角度随着转速增加而增加;在小攻角下,喷流干扰效应产生的附加侧向力和偏航力矩系数的瞬时值比旋转马格努斯效应产生的侧向力和偏航力矩系数的瞬时值大一个数量级,随着攻角增大,旋转马格努斯效应引起的侧向力和偏航力矩系数占全弹的比例增大,喷流引起的附加侧向力和偏航力矩量值减小;旋转导弹横向喷流控制扇面内气动系数随滚转角变化具有很强的非定常性,当喷流控制扇面角度不大时,时均侧向气动特性与对称面处滚转角下的瞬时值侧向气动特性比较接近,不同扇面角度内有喷流的时均侧向力系数和偏航力矩系数远大于无喷流时。 展开更多
关键词 旋转导弹 横向喷流 喷流干扰 侧向力 数值模拟
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