大长细比火箭气动弹性分

摘要

针对大长细比火箭在超声速条件下的气动弹性问题,开展了Fluent仿真计算与理论分析研究.首先,对未变形的火箭进行Fluent仿真计算,得到相应的箭体气动参数;其次,通过模态分析,获取变形后火箭外形进行气动仿真计算,获得变形后的箭体气动参数;最后,通过Fluent计算结果分析气动弹性变形对气动参数的影响,并结合伯德图分析结果,说明该方法能够实现对变形箭体弹性振动的主动抑制.研究结果表明,弹性变形导致箭体的轴向力系数、法向力系数和俯仰力矩系数的最大变化量分别为-15.59％、10.34％和16.91％,弹体压心最大前移量为13.4％,气弹性系数D1i、D2i和D3i最大变化量分别为20.4％、16.4％和15.2％.