某弹丸气动尾翼展开过程研究(2)
导弹在飞行的过程中, 要经历尾翼展开和弹翼展开这两个重要的阶段, 这两个过程将会直接影响到导弹飞行的成败。所以对于翼的研究就显得尤为重要了。其中尾翼的研究在近些年取得了很大的进展。以下是几种常见的尾翼：
图1.1 几种不同尾翼形式的扑翼飞行器
尾翼的研究主要分为开发新型翼和研究设计各种布局。为了优化导弹设计，缩小导弹横向尺寸就显得非常必要, 这样会有利于导弹的储存运输和发射, 以提高导弹的战术性能, 现代战术导弹普遍采用了折叠弹翼。折叠翼的设计满足了以上要求，缩小了导弹与发射装置的尺寸，提高导弹的战术性能，在国防上已经得到了广泛的应用与好评。由于折叠翼的各种各样的优点, 所以越来越多的导弹采用折叠式弹翼。从现代战争的越来越高的实战要求来看, 导弹的机动性显得尤为关键。采用箱式发射的导弹弹翼发射前折叠,发射后瞬间快速张开,这就大大提高了导弹的机动性。航弹折叠技术的广泛应用,大幅度提高了飞机的承载能力,对改善武器系统的机动性战斗力和战时生存能力,具有不可估量的意义，采用了折叠技术的弹体,弹翼发射前折叠,发射后瞬间快速展开,使得弹体飞行稳定,实现精确打击。
现代战争对于导弹的精确制导和有效打击的能力的要求越来越高，这就需要我们对弹箭的运动及控制更加地了解，以此来不断地优化弹箭的性能。在研究导弹的气动特性时就必须要考虑到弹箭上的各种翼，尾翼就是其中非常重要的一环。在弹箭发射后到尾翼展开的过程中, 不可避免地会对导弹的姿态产生影响，这种影响有多大, 在理论弹道设计、仿真时需要确切的答案。因此分析尾翼在展开过程中对弹体飞行姿态的影响具有非常重要的意义。对于常规兵器的弹箭来说,根据发射方式的不同和作战目的需要,很多弹箭采用了尾翼弹结构,如火箭弹、滑膛炮弹、无后座力增程弹、迫击炮弹等许多弹种。对这类弹箭来说,要求其阻力小、稳定性好、稳定储备量适中、准确性好,密集度高，对尾翼的研究和设计提出了很高的要求。气缸张开式尾翼弹在国内外武器系统中都已经有很广泛的应用，其尾翼座上的中间空腔与尾翼底部空腔构成气缸。弹丸膛内运动时，将火药气体储存在气缸内部；当弹丸飞出炮口后，气缸压力切断剪切销，继而活塞向弹底方向运动，并带动尾翼张开到位后自锁，这种设计优化了尾翼的布局。
折叠翼展开时间和展开过程中的运动学参数是折叠弹翼设计中的一项非常重要技术指标, 它关系到导弹发射后能否正常飞行。研究这些参数的测量方法很多。传统的方法是: 采用弹簧接触开关, 角位移传感器, 或非接触式的光电开关, 霍尔变换器等。这些方法用的都是相对式转换器, 测量时要求有固定不动的参考点。这样, 除了安装调整麻烦外, 对大的弹翼和冲力大的试件, 可能固定点不容易去固定, 再就是弹簧接触开关由于初始压力会造成通断时间滞后, 影响测力精度。折叠翼展开时间和展开过程的运动学参数关系到导弹发射后能否正常飞行后, 影响测力精度。本课题研究了弹丸尾翼张开过程的气动特性,得到了在来流和气动压力的作用下尾翼张的性能和影响张开的因素以及展开时间和飞行距离,这个课题为对尾翼的作用和气动特性进行研究建立了良好的基础,对不同初速下张开过程进行数值模拟，得到其完全展开过程时间、距离等参数，并据此分析其张开性能，确定影响张开的主要因素，为尾翼设计过程提供了指导。在具体选择尾翼型式时，应该综合考虑对于稳定性和操纵性的影响、操纵方式、升阻特性以及重量、结构强度等因素，尽可能地去优化导弹性能。
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