小长径比弹丸加装大展弦比尾翼的气动特性研究

摘要

为了提高小长径比弹丸射击质量,设计了一种大展弦比张开式尾翼,采用AUSM+格式、SST (shear stress transport)湍流模型和隐式算法(lower-upper symmetric Gauss-Seidel implicit method,LU-SGS),求解三维RANS方程,对前体形状完全相同,不同展弦比的3种尾翼弹进行了数值模拟,得到了三者在马赫数1.5～3.5下的气动力特性的差异,分析其原因,并给出了不同展弦比张开式尾翼的适用范围.计算结果表明:C型弹的升阻比较B型弹在1.5马赫数区域附近增加了7％以上,当马赫数达到2.5以上时,A型弹的升阻比大于B型弹和C型弹,在3.5马赫数区域附近A型弹的升阻比较B型弹增加了5.4％以上.3种弹丸的俯仰力矩系数随着马赫数的增大而负向减少,且减少的趋势随着展弦比的增加而增大.A型弹、B型弹、C型弹的静稳定裕度的变化范围分别为4％～20.3％,8.5％～23.2％,11.4％～25.6％.