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基于CFD/CSD耦合的弹性弹箭配平问题研究

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摘要

飞行速度和有效载荷等技战术性能要求的不断提高使得现代弹箭的长细比越来越大,结构刚度显著降低,使得弹性变形对其配平特性的影响不可忽略,进而影响操纵性和稳定性.以动态嵌套网格技术和网格变形技术为基础,本文基于CFD/CSD耦合方法建立了适用于弹性飞行器纵向配平问题的研究方法.通过构建某大长细比弹箭模型,研究了不同初始条件下刚性和弹性弹箭的收敛过程,迭代过程证明了算法的高效性和鲁棒性.在此基础上系统研究了结构刚度和法向过载条件等参数对弹性弹箭配平特性的影响.对比结果表明,随着结构刚度降低,满足配平条件的飞行迎角逐渐减小,舵偏角逐渐增加;随着过载的增加,刚体模型的配平迎角和舵偏角均呈现单调增加的趋势,弹性模型的配平迎角也逐渐增加,舵偏角的变化趋势比较复杂.最后通过结合气动载荷重分布和气动中心位置的变化规律,本文研究结果表明,弹性效应影响配平的原因主要是弹性效应造成的载荷重分布产生额外的抬头力矩,使气动中心前移,稳定性裕度减小.相关研究结论可为采用稳定裕度较小或中立稳定布局的现代弹箭的结构设计以及稳定裕度分析提供指导.

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来源
《第十八届全国计算流体力学会议》|2018年|34-41|共8页
会议地点北京
作者
华如豪; 毕林; 袁先旭; 唐志共;
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作者单位

教育部华中师范大学;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类飞行力学;
关键词
弹性飞行器; 纵向配平; 计算流体力学; 计算结构动力学;

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