高速旋转飞行弹丸外弹道表面温度场研究

摘要

为了获得弹丸表面在高速旋转飞行状态下的温度特性,基于其六自由度(6-DOF)刚体弹道模型,应用节点热网络法,建立了热流平衡方程组.在气动加热的计算中,利用绕流圆柱换热理论考虑了弹丸旋转产生的影响,通过与弹道模型联立求解,得到了受弹道诸元和气流物性所控制的表面温度场分布.分析了弹丸的发射速度、初始转速、发射角以及气流温度对其平均温度场的影响规律.结果表明:弹丸表面温度随发射速度增加而非线性增加；温度梯度与距弹头的距离呈反比；初始转速越高,峰值温度和温度变化率越大；来流气温越高、发射角越小,平均温度越高.