战术导弹零升阻力雷诺数效应及修正方法

叙述了雷诺数对战术导弹零升阻力的影响，并给出了适合战术导弹的零升阻力系数雷诺数效应修正方法，即变雷诺数试验外推修正方法及工程计算方法。修正结果表明，修正方法是可行的，变雷诺数试验外推法得到的修正量比工程计算得到的修正量更为合理，对于外形简单的战术导弹工程计算仍有较好的精确度。

战术导弹标模零升阻力相关性修正

对战术导弹标模(ZSDD)进行了零升阻力的相关性修正,修正过程结合了试验和理论方法。文章首先给出战术导弹标模的基本几何参数,介绍了为获取风洞试验基准数据所进行的风洞试验的情况,重点描述各修正内容的修正方法及结果,给出了Re数修正和底阻修正理论方法的详细计算公式。最后给出若干高度和马赫数下经过修正后主动段和被动段的零升阻力系数。

火箭靶弹零升阻力系数辨识

火箭靶弹无控飞行过程中飞行攻角较小且无法准确模拟,为提高靶弹弹道理论预估精度,弹道理论计算可假定飞行攻角为零,将飞行攻角产生的诱导阻力贡献折算为对零升阻力系数的修正。建立了火箭靶弹气动特性工程计算方法,针对火箭靶弹零升阻力系数计算模型不确定性问题,利用火箭靶弹A飞行试验GPS遥测数据对其零升阻力系数进行了参数辨识,基于辨识结果对火箭靶弹零升阻力系数工程计算方法进行了修正。经火箭靶弹B飞行试验结果验证,由于综合考虑了飞行攻角产生的诱导阻力贡献,采用修正后的零升阻力系数,弹道理论预估精度大大提高,满足工程要求。

较低雷诺数零升阻力估算方法研究

根据层流和湍流的摩擦阻力估算公式,建立较低雷诺数条件下当量摩擦阻力系数的计算模型来估算零升阻力系数。通过对估算方法进行验证和分析,研究较低雷诺数时零升阻力系数随雷诺数的变化趋势。结果表明,建立的估算方法合理,并且准确地反映了零升阻力系数在较大雷诺数范围内的变化规律。

基于粒子群-牛顿算法的弹丸阻力系数辨识

针对传统牛顿迭代法在辨识弹丸气动参数时需要精确估计参数初值的问题,提出了基于粒子群初值选取的牛顿迭代优化算法辨识弹丸的零升阻力系数。采用弹丸的六自由度模型作为系统模型,以最大似然准则作为辨识判据,结合粒子群算法的群体搜索性以及牛顿迭代法的局部细致搜索性,对辨识判据进行了优化,并且根据灵敏度计算分析了参数的可辨识性。通过仿真和实际数据辨识对算法的精确性和可靠性进行了验证。仿真和实际辨识结果表明,该方法能有效地辨识旋转弹丸零升阻力系数,可为进一步提高射表精度、节省用弹量提供参考价值。

飞机全尺寸阻力的预计

本文以J-7飞机为典型,阐述了如何将高速风洞飞机模型的极曲线实验结果修正到真实飞机的实际飞行状态。提出了应进行的修正项目、内容、步骤和具体方法。结果表明,经修正的飞机零升阻力和平衡升致阻力与资料值(经飞机性能试飞验证的结果)有较好的一致性。

某无人机多点式起落架风洞试验研究

降低起落架阻力是提高飞机气动性能的关键技术之一。以某型无人机多点式起落架为研究对象,基于风洞试验技术对比分析前/后起落架的零升阻力系数,并提出改善起落架阻力特性的方法。试验结果表明,前起落架构型零升阻力系数最大,相比于干净构型,零升阻力系数增加81%,最大升阻比降低31%。取消前/后机轮作为对照组,获得机轮的零升阻力系数,研究发现前机轮零升阻力系数为0.014,后机轮零升阻力系数为0.001,后续可以给前起落架安装整流罩以降低阻力。

空空导弹最大发射距离的设计

给出用于空空导弹最大发射距离估算的方法和公式, 这种方法建立在利用马赫数倒数拟合零升阻力系数的基础上, 由此得到弹道设计的解析公式, 可以较精确地估算一自由度弹道, 或确定发动机推力特性。给出一个设计的实例, 并与仿真结果进行了比较。

空空导弹弹身减阻理论研究

本文用理论方法计算了Ma=2.0～4.0范围内零攻角条件下空空导弹弹体(超音速旋成体)的头部波阻和后体波阻/底部阻力,以研究尖拱形头部和收缩尾段的减阻可能性。研究表明,对弹身头部和尾段进行仔细设计,在所研究的速度范围内可取得明显的减阻效果。

底凹结构减阻效应数值分析

为研究弹丸底凹结构的减阻机理,使用三维定常CFD方法对M910弹丸的流场特性进行了数值模拟。给出了零升阻力系数随马赫数的变化规律,所得结果与实验数据符合很好。在此基础上,为M910弹丸引入底凹结构并进行数值模拟。对比了不同弹底结构的底部流场特性,对底凹结构减阻效应的产生机理进行了分析。结果表明:亚声速下,底凹结构在底凹腔体内引入了高压“死水区”,并以“屈从”的流体边界代替了原固体底面,从而改变了尾部涡街的形成位置、形状和强度,最终增大底部压力,减小弹丸阻力;跨声速下,由于尾部涡街远离弹丸底面,固体底面与流体边界面的作用相同,使得底凹不再具有减阻效果;超声速下,底凹结构的减阻机理与底排弹丸减阻机理类似,即底凹结构中的流体为弹丸底部回流区添加质量从而达到减阻作用。

Relevance of zero lift drag coefficient and lift coefficient to Mach number for large aspect ratio winged rigid body

Synthetic analysis is conducted to the wind tunnel experiment results of zero lift drag coefficient and lift coefficient for large aspect ratio winged rigid body.By means of wind tunnel experiment data,the dynamics model of the zero lift drag coefficient and lift coefficient for the large aspect ratio winged rigid body is amended.The research indicates that the change trends of zero lift drag coefficient and lift coefficient to Mach number are similar.The calculation result and wind tunnel experiment data all verify the validity of the amended dynamics model by which to estimate the zero lift drag coefficient and lift coefficient for the large aspect ratio winged rigid body,and thus providing some technical reference to aerodynamics character analysis of the same types of winged rigid body.

冲压翼伞滑翔性能研究

为了研究翼伞的滑翔性能,采用纵向平面三自由度翼伞静力学模型推导翼伞最大升阻比,计算伞体在不同安装角度下的滑翔比。获得了最佳的伞绳安装布置角度,同时提出了改善滑翔性能的两种方法:增大最大升力系数法和减少废阻法。通过增加翼型弯度提高翼伞的最大升力系数,可以使滑翔性能获得一定的提升;但也会使翼伞性能对伞体安装精度更为敏感,即少量的安装角的偏差将会使飞行状态大幅偏离设计点。减少载荷物阻力和伞体零升阻力也可以改善翼伞的升阻比,其中伞体零升阻力的减少可以大幅提升翼伞的滑翔性能。