超音速子母弹时序抛撒分离干扰特性

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1、超音速子母弹时序抛撒分离干扰特性王金龙，王浩，江坤，陶如意，王政伟（南京理工大学能源与动力工程学院，江苏南京，210094）摘要：为分析在时序抛撒方式下子母弹多体干扰流场特性及其对各舱段弹体气动特性的影响，基于流体控制方程与六自由度刚体运动方程，结合非结构动网格技术，分别对两种时序抛撒方式及后舱子弹单独抛撒方式下的子母弹三维非定常分离流场进行了数值模拟，得到了不同抛撒时序下的分离流场特性及其气动干扰特性，揭示了各舱段子弹在不同分离阶段的气动干扰相互作用过程。研究结果表明：在时序抛撒分离过程中各弹体间激波不断地交错干扰，

2、增加了流场结构的复杂性，由于前舱子弹的激波干扰使得后舱段子弹气动分离参数较低，分离效率较慢。尤其在短时序间隔下，后舱弹体受前舱子弹干扰较为严重，影响弹体的安全分离。关键词：流体力学；时序抛撒；多体分离；气动特性；数值模拟中文图书分类号：V211.3文献标志码：AAerodynamicinterferenceinvestigationofsupersonicclustermunitiondispensedbysequentialWangJin-long,WangHao,JiangKun,TaoRu-yi,WangZhen

3、g-Wei(CollegeofPowerEngineering,NanjingUniversityofSience&Technology,Nanjing,210094,China)Abstract:Inordertoanalyzethemulti-bodyflowcharacteristicsandtheaerodynamicinterferencecharacteristicsforthesub-munitionsindifferentbaysundersequentialseparation.Basedontheg

4、overningequationsoffluiddynamicsandrigidbodymotionequationsof6DOF,thethreedimensionalunsteadyflowfieldoftheclustermunitionundertwotypesofsequentialseparationandsingleseparationstylewassimulatedwiththeuseofthedynamicmeshmethod.Thevariationofflowcharacteristicsand

5、theaerodynamicinterferencecharacteristicsofthesub-munitionsindifferentseparationstyleswasshowedandtheinteractionprocessofseparationbetweenthesub-munitionswasrevealedastheresults.Numericalsimulationresultsshowthattheflowcharacteristicsgetcomplicatedandtheaerodyna

6、micseparationcharacteristicsoftherearsub-munitionbecomelowerthanbeforebecauseoftheshockwaveinteractionbetweenthesub-munitonsunderthetypeofsequentialseparation.Thesecurityoftheseparationbetweenthesub-munitionswasaffectedduringshortsequentialseparation.Keywords:fl

7、uidmechanics;sequentialseparation;multi-bodyseparation;aerodynamiccharacteristics;numericalsimulation基金项目：江苏省高校科研创新计划(AE91316)作者简介：王金龙（1989-），男，江苏盐城人，博士研究生，Email:wxj891231@163.com；王浩（通信作者），男，教授，博士，博士生导师，Email：wanghao@mail.njust.edu.cn子母弹武器系统通过均匀散布大量子弹药，实现大面积毁伤，来

8、弥补射击误差的不足。为了获得较好的散布效果，目前子母弹抛撒系统通常采用时序控制，即各舱段子弹依据抛撒时序依次分离。在子母弹时序抛撒过程中，不仅存在母弹开舱抛撒后由于外形变化引起的气动特性的改变，而且还涉及母弹与子弹、子弹与子弹间的气动干扰，尤其在超音速飞行中，多体之间的激波干扰，使得流场结构异常复杂，增加了系统运动规律的复杂性。因