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题名冲压增程制导炮弹气动特性分析及爬升段优化
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作者
杜小文
王旭刚
朱胤
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机构
南京理工大学能源与动力工程学院
中国船舶集团有限公司第七一〇研究所
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期19-25,共7页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(30919011401)。
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文摘
为实现爬升段燃料消耗最少,对巡航式冲压增程制导炮弹进行气动特性分析及弹道/发动机一体化优化。采用工程算法对炮弹进行气动参数计算,综合考虑了发动机与气动、弹道模块的耦合特性,建立了多约束条件下的炮弹弹道优化模型,采用Radau伪谱法对炮弹进行爬升段弹道优化。仿真结果表明,所设计的炮弹外形具有良好的气动特性和操稳特性,优化后爬升段燃料消耗减少了5.7 kg,可为巡航段飞行提供更多燃料。
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关键词
巡航式
冲压增程制导炮弹
爬升段
气动特性
一体化优化
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Keywords
cruise
ramjet extended-range guided projectile
climb trajectory
aerodynamic characteristics
integrated optimization
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分类号
TJ761
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名冲压增程制导炮弹气动特性研究
被引量:11
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作者
张宁
史金光
马晔璇
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机构
南京理工大学能源与动力工程学院
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期460-470,共11页
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基金
国防预先研究项目(201710016004)。
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文摘
为研究冲压增程制导炮弹在不同弹道阶段的气动特性,依据其工作原理与飞行特点,设计冲压助推、爬升飞行、滑翔控制状态所对应的3种气动外形。运用拼接网格技术与雷诺转捩模型,对冲压增程制导炮弹的三维流场与气动特性进行模拟和数值计算。结果表明:3种气动外形与相同外形参数(除舵翼与头部母线外)但不采用冲压结构形式的鸭式布局制导炮弹(参考弹)相比,升阻力系数规律一致;冲压助推、滑翔控制、爬升飞行外形在相同条件下对应的阻力系数依次递减,分别较参考弹阻力系数增大约50.5%、42.9%、33%;滑翔控制外形因鸭舵展开,相同条件下升力系数较其他两种外形大,又因进气道限制了鸭舵面积,相同条件下升力系数较参考弹小(约小11.9%);弹体摆动减小了冲压发动机进气道的流量系数和总压恢复系数,对其总体性能产生了不利影响。
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关键词
制导炮弹
冲压增程
拼接网格
气动特性
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Keywords
guided projectile
ramjet assisting
splicing grid
aerodynamic characteristic
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分类号
TJ413+.6
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
TJ011+.2
[兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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题名鸭式布局冲压增程制导炮弹三维流场模拟与数值分析
被引量:3
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作者
马晔璇
史金光
张宁
谢飞
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机构
南京理工大学能源与动力工程学院
辽沈工业集团有限公司研发中心设计二所
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出处
《弹道学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期18-23,共6页
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基金
国防预研项目(201710016004)
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文摘
为研究鸭式布局冲压增程制导炮弹的流场与气动特性,根据其在冲压工作状态和被动飞行状态时对应的气动外形,应用分块网格划分方法和Realizable k-ε湍流模型对2种工作状态分别进行了三维流场模拟与数值计算分析,对不同马赫数下炮弹的流场与气动特性进行了研究。结果表明:在超声速条件下,相同攻角时阻力系数和升力系数都随马赫数增大而减小;同一工况下,与相同外形参数但不采用冲压形式的鸭式布局制导炮弹(参考弹)相比,冲压工作状态下阻力系数约大50.5%,升力系数约小35.7%,被动飞行状态下阻力系数约大42.9%,升力系数约小11.9%;被动飞行状态采用中心锥组件向前推进的形式对减小阻力是有利的。研究结果为鸭式布局冲压增程制导炮弹的气动外形设计与性能分析提供了一定的理论基础与参考。
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关键词
制导炮弹
冲压发动机
流场特性
阻力系数
升力系数
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Keywords
guided projectile
ramjet
flow field characteristics
drag coefficient
lift coefficient
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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