炮口制退器側(cè)孔排布對(duì)尾翼彈尾翼的影響研究

謝景云，郭張霞，金寅翔，張江晨，王大為

（中北大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，太原 030051）

0 引言

膛口流場(chǎng)是一個(gè)瞬態(tài)且不穩(wěn)定的復(fù)雜流場(chǎng)［1］。火炮發(fā)射時(shí)身管內(nèi)部高溫高壓的火藥燃?xì)鈺?huì)推動(dòng)炮彈向膛口處快速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，彈丸壓縮彈前空氣并在膛口形成膛口沖擊波，膛內(nèi)部分的火藥燃?xì)獬^(guò)彈丸并迅速?lài)娚洳⒃谔趴诩眲∨蛎洠谔趴谛纬闪艘粋€(gè)復(fù)雜、不穩(wěn)定的炮口流場(chǎng)，并且還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)激波和炮口焰等擾動(dòng)。這些因素會(huì)使炮口擾動(dòng)變得越發(fā)劇烈，并且對(duì)相關(guān)的工作人員、技術(shù)設(shè)備及火炮的射擊精度等產(chǎn)生重大危害［2］。針對(duì)帶炮口制退器的某些火炮，其在發(fā)射尾翼彈時(shí)，其尾翼在經(jīng)過(guò)炮口制退器內(nèi)部時(shí)會(huì)受到炮口制退器腔室內(nèi)復(fù)雜流場(chǎng)的影響，這些影響可能會(huì)使得尾翼結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，增大炮口擾動(dòng)，從而影響了尾翼彈的飛行穩(wěn)定性。為了改善相關(guān)狀態(tài)，針對(duì)帶炮口制退器的某些火炮，深入研究炮口制退器側(cè)孔的排布規(guī)律，通過(guò)改變流場(chǎng)分布，以提升尾翼彈的飛行穩(wěn)定性。這在理論研究和工程應(yīng)用上均具有積極意義。

文獻(xiàn)［3］應(yīng)用FLUENT 軟件，通過(guò)研究對(duì)帶炮口制退器的尾翼炮彈射擊時(shí)形成的膛口外部流場(chǎng)，進(jìn)行數(shù)值模擬，并分析在各種條件下膛口外部流場(chǎng)的分布變化與規(guī)律；文獻(xiàn)［4］采用FLUENT 局部重構(gòu)法，對(duì)尾翼彈飛出炮口制退器后及尾翼分開(kāi)過(guò)程的膛口外部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了膛口外部流場(chǎng)對(duì)尾翼彈尾翼運(yùn)動(dòng)狀況的影響；文獻(xiàn)［5］通過(guò)流體分析軟件，對(duì)中小口徑尾翼炮彈飛出膛口及尾部展開(kāi)過(guò)程的膛口外部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并分析了炮彈出膛口后及尾部張開(kāi)過(guò)程中，膛口外部流場(chǎng)的變動(dòng)狀況及其不同初始偏角下炮彈的徑向受力和徑向位移。……