基于非結(jié)構(gòu)嵌套網(wǎng)格的六自由度武器投放過程數(shù)值研究.pdf

1、外掛物/導(dǎo)彈在拋射或發(fā)射初始階段的運(yùn)動(dòng)軌跡對母機(jī)的安全性有著重要的影響。為了數(shù)值模擬如外掛物或?qū)椀碾x機(jī)過程、計(jì)算分析六自由度運(yùn)動(dòng)參數(shù)和離機(jī)彈道軌跡,本文發(fā)展了在復(fù)雜流動(dòng)條件下CFD技術(shù)與六自由度耦合的求解方法。在六自由度模塊中,采用四元數(shù)方法求解剛體的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程,解決了在大迎角情況下運(yùn)動(dòng)姿態(tài)出現(xiàn)奇點(diǎn)的問題,最終將改進(jìn)的模塊嵌入到項(xiàng)目組前期發(fā)展的CFD軟件中,完善了CFD求解軟件的功能。此外,對幾種導(dǎo)彈組合模型進(jìn)行了定常流場

2、的算例驗(yàn)證,并且計(jì)算的數(shù)值結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值有很好的吻合度,這表明課題組發(fā)展的CFD軟件的流體控制方程和嵌套網(wǎng)格技術(shù)正確可行。在此基礎(chǔ)上結(jié)合六自由度模塊模擬并分析了非定常情況下導(dǎo)彈拋射的流場狀況、運(yùn)動(dòng)軌跡等,主要包括外掛物/導(dǎo)彈離機(jī)過程和內(nèi)埋式彈艙導(dǎo)彈彈射過程的數(shù)值研究。在研究彈艙內(nèi)導(dǎo)彈發(fā)射分離過程流場情況的同時(shí),還得到了AIM-120C型導(dǎo)彈發(fā)射后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,分析了導(dǎo)彈的安全分離情況。研究成果對飛機(jī)拋?zhàn)撋w、飛機(jī)與副油箱分離、導(dǎo)彈發(fā)射等等航