FLUENT 单翼末敏弹气动特性分析及仿真(2)
末敏弹是末端敏感弹药的简称，是一种能够在弹道末段探测出目标，并且能使战斗部瞄准目标爆炸的子弹药。炮弹与导弹的情况不同，随着射程增加，落点的精度也会随之降低，并且如果在外单到段受到风向等的影响，或者目标移动了，就更难直接命中。但是末敏弹又与传统炮弹不同，炮弹在接近目标的上空，母弹通过抛洒机构将子弹抛出，而后子弹弹出减速装置，与此同时敏感器系统启动，接着在目标区域搜索和定位目标，最后对探测到的目标实施攻击。末敏弹主要对付敌人的装甲部队（大多情况是装甲集群），如坦克、火炮和装甲车的等。而现在的装甲车和坦克等机动性强，从顶部攻击会使得弹的无论攻击区域还是攻击范围都变大，使得弹拥有足够的反应时间实现瞄准；且顶部作为各种装甲车和坦克装甲最薄的地方，顶部攻击队他们来说是致命的。若重经济性效益的角度来看，末敏弹的价格介于炮弹与导弹之间，但是却远远低于导弹，可是打击的精度与效果与导弹相差无几，可以看出末敏弹的效费比相当高 [1]、[2]、[3]。
1.2 研究的目的和意义
利用子弹的质量分布不对称和独特的气动外形而形成有规则的扫描运动是无伞末敏弹扫描的基本原理[22]。具有气动非对称性的弹体无伞扫描运动能够提高转速和落速，并且减小风的影响，在增加装填数量的同时能大幅提升作战效能[23]。
而对于单翼末敏弹，凭借它的强非对称性气动外形，形成的稳态扫描运动对比与有伞末敏弹，具有扫描频率高、落速快、扫描间距密集的优点[24]。单翼末敏子弹较之有伞末敏子弹在各个性能指标上有着更大的优势。
而气动力参数的研究是多数弹箭研究的前提条件，大多数情况下通过风洞吹风、软件计算和经验计算得到。首先，风洞实验成本高、周期长，很多预研项目由于经费有限，难以实现；经验计算利用计算公式和经验数值得到气动力参数数值，虽然成本低、速度快，但是由于多数计算的气动外形复杂，仅靠现有的计算公式和经验数值无法满足计算的需求；随着计算机技术的不断发展，CFD计算能力的提高与完善，仿真能够得到较高的精度，且满足特定的使用要求，降低成本、缩短周期。总结起来，CFD的优势：（1）“数值仿真”比“物理风洞”具有更多的灵活性，如可以“自由”地取各种参数等；（2）“数值仿真”能够进行“物理风洞”无法开展的的实验，如特大型流场的数值模拟；（3）“数值仿真”比“物理风洞”的经济效益高，而且将越来越显著。
1.3 国内外研究现状
1.4 本文主要工作
单翼无伞末敏弹相对多翼无伞末敏弹非对称性更强，结构相对简单，因此可以将单翼无伞末敏弹的研究作为多翼无伞末敏弹研究的基础。
且国内对单翼无伞末敏弹气动特性的研究相对较少，因此本文主要针对单翼末敏弹的气动特性进行研究，利用成熟的流体力学计算软件FLUENT对单翼末敏弹的气动模型进行仿真分析。工作步骤如下：
1.根据给定单翼无伞末敏弹外形参数，对单翼无伞末敏弹的特殊气动外形建立实验模型，划分计算网格；将网格模型导入FLUENT，选定好适合本模型的各种边界条件和流体物理属性。
2.对翼面不同反安装角情况进行仿真。
3.对实验数据进行后续处理，然后通过压力云图和流线图分析模型表面压力分布情况和气流流动情况，分析升力系数曲线图、阻力系数曲线图、滚转力矩系数曲线图的收敛趋势，以及安装角变化对气动特性影响。
2 单翼末敏弹气动特性
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