固體燃料沖壓增程彈彈道特性研究.pdf

1、固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、比沖高且能夠自適應(yīng)工作等優(yōu)點(diǎn)。利用固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)增程的炮彈，能夠很大程度的提高炮彈的射程，且炮彈擁有較高的飛行速度，縮短全彈道飛行時(shí)間，提高突防能力，具有很好的利用前景。本文對(duì)固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)增程彈彈道性能開展了研究。
　　 針對(duì)固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)，提出了固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)部件耦合計(jì)算的性能預(yù)示方法。該方法通過求解進(jìn)氣道中正激波的位置來達(dá)到耦合計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)各部件性能的目的，并在燃燒室

2、計(jì)算模型中增加了平衡常數(shù)法熱力計(jì)算過程，較以往熱力計(jì)算差值的方法快捷簡(jiǎn)便，適用于包含有C、H、O、N的單質(zhì)推進(jìn)劑或復(fù)合推進(jìn)劑的情況。這種性能計(jì)算方法可以快速準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)彈道性能，為發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型面設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　 基于二維軸對(duì)稱可壓縮N-S方程、標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，對(duì)一種固體燃料沖壓增程彈進(jìn)行了內(nèi)外流場(chǎng)仿真，分析了不同馬赫數(shù)下的內(nèi)外流場(chǎng)特點(diǎn)和空氣動(dòng)力變化特點(diǎn)。針對(duì)固體燃料沖壓增程彈的外形特點(diǎn)，提出了一種構(gòu)建相似彈丸變換積分

3、的計(jì)算空氣動(dòng)力的方法，該方法可以利用有旋特征線法和二次激波膨脹波法等方法來計(jì)算固沖增程彈外罩氣動(dòng)力。通過計(jì)算對(duì)比發(fā)現(xiàn)此方法在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)具有可靠的計(jì)算精度。
　　 利用上述研究，建立了固沖增程彈質(zhì)點(diǎn)彈道模型，對(duì)增程彈進(jìn)行了內(nèi)彈道、外彈道一體化彈道仿真，在一定程度上揭示了增程彈結(jié)構(gòu)參數(shù)與彈道性能間的關(guān)系。針對(duì)增程彈飛行的特點(diǎn)，得出了固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)增程彈推力和阻力匹配設(shè)計(jì)的計(jì)算流程，此方法根據(jù)增程彈所出的不同飛行高度和速度，