冷發射滅火彈外彈道特性仿真*

張金忠，羅 鑫，李向榮，侯 聰

（陸軍裝甲兵學院兵器與控制系，北京 100072）

0 引言

搭載于庫區防控的無人機上的冷發射系統為處理庫區初期火源隱患提供了一種有效手段，其上配備的滅火彈需要具備一定外彈道特性才能滿足庫區防控要求。滅火彈的滅火效果與最終爆炸拋灑的位置有較大關聯［1-2］，因此，滅火彈需要具備良好的外彈道特性。由于無人機載重有限，相應的冷發射系統所能承載的滅火彈的質量和體積受到嚴格限制［3］，自身初速和風速對滅火彈的精確度影響較大；康會峰等通過實驗驗證了氣動發射滅火彈的可行性［4］；李濤等對無人機懸掛滅火彈的投射裝置進行了設計［5］；趙浩合將滅火彈拋灑特性與彈丸某點的速度關系進行了研究［6］。針對目前國內外有關文獻在庫區防控方面研究內容缺乏的現狀，本文采用ANSYS FLUENT 進行仿真，對彈體在不同飛行速度和空氣運動速度條件下的流場特性和受力狀態進行計算和模擬，探索不同初速度和風速情況下彈體的流場狀態和飛行情況，借此為建立小型庫區滅火彈速度-位移模型，提高冷發射系統精確度提供理論依據。

1 數值模擬

對于空氣流場的研究可以選擇彈靜止，給空氣一個速度進行吹風實驗；也可以彈丸和空氣同時運動［7-8］。本文選用第2 種方法，使用Fluent 軟件為求解器，進行空氣動力學仿真計算；選用重疊網格技術，對滅火彈單獨劃分一個子域，然后疊加外部空氣域，可以提高計算結果的精度。……