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

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。