外挂式导弹机弹分离气动干扰特性研究

以经典的机翼/挂架/导弹组合模型为例,采用重叠网格软件系统和计算流体力学技术,从机弹干扰工况简化和气动干扰特性影响因素分析两个方面对外挂式导弹机弹分离气动干扰特性进行研究。导弹分离轨迹参数和气动干扰系数的数值预示结果与捕获轨迹试验结果吻合,表明该计算方法能有效预测机弹分离轨迹和分析导弹与载机间复杂气动干扰现象。根据计算流体力学结果,从马赫数、机翼攻角、导弹攻角等方面,给出导弹在不同分离工况下的气动干扰规律,并采用增量系数法对缺失工况进行一阶外插处理的气动干扰数据外推方法,可应用于机载外挂空基武器的机弹分离轨迹预示和气动干扰特性设计中,具有重要的工程应用价值。     

某型反坦克导弹气动仿真方法研究

为了获取某型反坦克导弹的气动参数,基于开源的OpenFOAM软件包,针对某型反坦克导弹的外形,在对导弹底部结构以及弹翼和尾舵外形进行处理后,运用结构化网格划分方法和局部加密方法建立了气动仿真模型.采用带可压缩修正的湍流模型,进行了气动仿真计算,并将计算结果与风洞试验数据进行了对比,结果表明:仿真计算所得气动参数与风洞试验结果符合较好,误差较小,证明了此仿真方法具有较好的可信度.此种方法可以推广运用于类似外形导弹的气动仿真中,能够起到减小耗费、提高效率和缩短研制周期的作用.     

边条式前翼的制导航弹气动特性

针对四片边条式矩形前翼与弹翼、尾舵形成的"×-×-×"和"+-×-×"配置的2种气动布局的制导航弹,应用数值方法对绕流流场进行了模拟,并依据数值计算结果从升阻特性和纵向静稳定性性两方进行初步探讨,得出了"×-×-×"和"+-×-×"2种气动布局下制导航弹的气动差异.     

固定舵二维弹道修正弹网格模型研究北大核心

为确定固定舵二维弹道修正弹的网格划分方法,分别建立非结构网格和结构网格模型。应用Fluent软件对所得网格模型进行数值计算,获得修正弹在不同马赫数下的气动参数。对所得气动参数与风洞试验结果进行对比分析,确定不同马赫数下更准确的网格模型。分析结果表明:2种网格模型均可应用于修正弹的气动数值计算,但在准确性方面,结构网格模型更适用于跨声速条件下的数值计算,非结构网格模型更适用于高声速条件下的数值计算。在不同条件下,将2种模型结合起来进行数值计算,会得到更加准确的气动参数。     

固定舵二维弹道修正弹网格模型研究

为确定固定舵二维弹道修正弹的网格划分方法,分别建立非结构网格和结构网格模型。应用Fluent软件对所得网格模型进行数值计算,获得修正弹在不同马赫数下的气动参数。对所得气动参数与风洞试验结果进行对比分析,确定不同马赫数下更准确的网格模型。分析结果表明:2种网格模型均可应用于修正弹的气动数值计算,但在准确性方面,结构网格模型更适用于跨声速条件下的数值计算,非结构网格模型更适用于高声速条件下的数值计算。在不同条件下,将2种模型结合起来进行数值计算,会得到更加准确的气动参数。     

基于乘波概念的防空导弹气动布局及外形优化

尝试将乘波体前缘设计应用到高超声速防空导弹气动布局研究中,设计出了由具有乘波体前缘的翼面和椭圆截面弹身组成的上下面对称飞行器.同时,发展了基于代理模型的参数化优化设计流程,应用于弹身外形的优化,飞行器升阻比得到进一步提高.采用数值计算和风洞试验2种手段获取了该飞行器的气动特性.结果表明,该飞行器具有高升力、高升阻比等特点.     

适合概念设计的制导炮弹气动外形优化方法

为了构建能够满足复杂外形制导炮弹气动外形优化设计的方法,给出了基于解析函数和UG NX软件二次开发系统的制导炮弹参数化建模基本原理和具体实施方法,并使用遗传算法为优化算法,结合高精度面元法的气动特性预估程序,完成概念设计阶段的制导炮弹气动外形优化的快速优化设计。以翼-身-尾布局形式的制导炮弹气动外形优化设计为算例,对该优化方法进行了考核验证。算例验证结果表明:气动外形优化方法在使用较少的参数条件下,能够构建具有复杂形状的弹身和翼型的制导炮弹气动布局,并能在构建几何外形的同时快速生成不同拓扑结构外形的面元网格,结合遗传算法能够在制导炮弹概念设计阶段快速得到较优的外形布局,具有很好的工程应用前景。     

一种新型组合翼地面效应气动特性数值研究

机翼构型是影响地效飞行器性能的重要参数,提出了一种新构型的组合翼,使用计算流体力学方法(CFD)并选择Realizable k-ε湍流模型来模拟机翼表面周围区域的流动结构。通过将具有NACA6409翼型的矩形翼的气动特性计算结果与实验结果进行对比,验证了数值模拟方法的准确性。对组合翼在地面效应下的气动特性进行数值模拟,研究了攻角和离地高度对气动特性的影响,并与矩形翼进行了对比分析。结果表明,组合翼的气动性能相比矩形翼有一定的提升,主要集中在阻力的降低与升阻比的提高上,且在低离地高度和大攻角下提升明显;组合翼具有更大的湍流动能,然而吸力效应小于矩形翼,尾缘气流分离的程度更大;该研究为高性能地效飞行器机翼构型设计提供了参考依据。     

变后掠翼导弹制导精度研究(英文)

将飞行器变后掠翼技术应用于导弹上,弹翼的运动对弹体动态特性与整个系统的制导精度会直接产生影响。首先基于多刚体动力学原理获得的变后掠翼导弹完整的数学模型,通过小扰动线性化方法得到了弹体相关的传递函数,并利用统计线性化方法计算了制导数学模型的均值与协方差传播方程,最后应用协方差分析描述函数方法分析得到了导弹的弹翼转动速度、弹翼后掠角大小与弹翼转动时刻对制导精度影响的规律。     

一种双体导弹气动特性数值模拟

双体导弹是一种通过弹翼将2个单体导弹机体连接为一体的特殊构型导弹,因此具有独特的气动特性。基于FLUENT软件采用S-A(Spalart-Allmaras)湍流模型分析了单体导弹和双体导弹在不同马赫数及迎角状态下的气动特性,研究了2种构型的气动特性差异。计算结果表明:双体导弹较单体导弹拥有更优的升力能力,但其所受阻力更大,升阻比下降; 2种构型导弹阻力均随着迎角的增大而减小,且马赫数越大其减小幅度越小。     

联合火力打击弹药需求计算动态模型研究

弹药是火力打击和火力毁伤的基础.传统的火力毁伤弹药需求计算主要有两种思路,一种是不考虑对抗,单纯基于目标的幅员和弹药的毁伤概率静态计算弹药的需求,一种是考虑对抗,运用兰切斯特方程计算弹药的消耗,这样求得的预测结果与实际需求均有较大的差距.研究发现,将基于目标打击的弹药需求和在对抗条件下武器损耗因素结合起来考虑,可以有机地将两种弹药消耗的计算思路融合在一起,建立新的数学模型,所得结果反映了弹药实际需求与外部因素的内在关系,与实际作战更加相符,对战时的弹药供应决策具有重要意义.     

子母弹射击精度的仿真研究

提出了子母弹命中目标的定义,研究了子母弹射击误差的组成与概率分布,建立了计算子母弹命中概率的两种仿真计算模型--直接模拟子母弹射击误差法和射击误差模拟与数值积分相结合的方法.给出了对圆形目标和矩形目标的具体计算方法,以及正态分布随机向量和均匀分布随机向量的产生方法,根据算例的结果,讨论了子弹重迭度对子母弹首发命中概率的影响.比较了两种不同仿真方法的计算结果.     

声纳浮标搜潜优化布放技术研究

在航空搜潜中为了提高搜索概率,需要优化声纳浮标群的布放位置。首先建立目标运动模型和累积搜索概率的计算方法,然后采用多点随机搜索、分区&分支界定和遗传算法对规则阵形和不规则阵形的声纳浮标群的布放位置进行优化,相应地建构了三种声纳浮标搜潜优化布放方法。仿真结果表明：在简单环境下搜潜,用前两种方法优化规则浮标阵的阵形参数,其搜索概率高而且运算时间短;在复杂环境下搜潜,利用遗传算法优化不规则浮标阵的布放位置,具有最高的搜索概率但运算时间较长。     

单调关联系统模糊可靠度函数的性质和界

应用经典可靠性和模糊数的理论,给出了单调关联系统的模糊可靠度函数的三条性质。在较复杂的单调关联系统中,精确获得单调关联系统的模糊可靠度函数非常困难,讨论了系统模糊可靠度的界,并给出了系统模糊可靠度的界的两种求法。     

基于信号仿真的通信干扰压制系数计算方法

针对目前计算通信干扰压制系数方法存在的缺陷,引入信号仿真计算方法。介绍了通信干扰压制系数计算模型,研究了基于信号仿真的通信干扰压制系数计算,结合典型通信干扰战术背景,计算了不同样式干扰信号对模拟语音调频通信的干扰压制系数。实验结果表明,该方法能为通信对抗战术计算中根据通信装备和通信对抗装备的性能参数高精度、经济地计算通信干扰压制系数提供一种通用的方法。     

加权随机模拟的时变可靠性分析方法

针对结构时变可靠性的随机模拟分析方法计算代价大的问题,在极值方法的基础上提出基于加权随机模拟的时变可靠性分析策略。时变可靠性分析需要计算在不同时间处的失效概率,通常需要进行多次可靠性分析,计算代价巨大。所提方法通过对常规静态可靠性的随机模拟方法进行改进拓展,运用加权策略分别发展了加权蒙特卡洛法和加权重要抽样法,使之能够高效分析计算时变可靠性问题。所提方法仅需一次常规可靠性分析模拟,即可得到时变失效概率函数估计。采用管状悬臂梁和十杆桁架两个算例进行验证。结果表明,基于加权思想的分析方法在能确保精确度的前提下能够大幅度减小计算量,提高计算效率。     

商业综合体室内步行街烟气控制措施有效性数值模拟研究

以实现商业综合体室内步行街＂准安全区＂为目标,对自然排烟和机械排烟两种烟气控制措施的有效性进行数值模拟研究。采用FDS和Building-Exodus模拟方法,在两种烟气控制措施下分别计算商业综合体室内步行街内的危险临界值TASET和人员安全疏散需要时间TRSET。研究结果表明：适当的烟气控制措施是＂准安全区＂实现的充分条件,在同等条件下,自然排烟的有效性优于机械排烟。计算结果表明,自然排烟面积与排烟效果成正比。研究证明,若将自然排烟和机械排烟相结合,可以有效应对火灾时多种不利情况,增强排烟的可靠性。     

数据处理的实用方法和算法

通过对正交多项式的构造和逼近准则的研究,得到了一类数据处理问题的一种较理想的逼近准则和算法。理论分析和模拟计算表明,用本文方法处理这类问题有较高的拟合精度并容易计算。     

采用多种群搜索策略的微粒群算法调整消磁绕组

目前,常用的消磁系统调整方法一般都是针对舰艇磁场进行的,而较少考虑磁场梯度。为改善舰艇的磁隐身性能,应当同时考虑两者的有效衰减,由此确定的电流优化调整问题为多目标优化问题。为解决该问题,首先采用一种基于多种群搜索策略的微粒群算法分别求解两类目标函数的最优值,并将这两类最优值作为目标函数的归一化常数,然后选取一组适当的权重将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并采用多种群微粒群算法求解该单目标优化问题。最后,采用一个典型的消磁系统优化调整问题来验证方法的有效性。实验结果表明:该方法不但能够实现舰船磁信号的削减,同时还能有效抑制舰船磁信号的波动。     

基于蚁群算法和禁忌搜索的部队机动路径选择

高技术条件下的现代战争对部队机动路径选择问题提出了新要求,一方面道路网的扩大使问题求解的规模大大增加,另一方面作战环境和任务的变化使得问题本身不得不从多角度进行综合评价.增加了问题的复杂性.针对问题建立了数学模型,引入信息熵理论作为目标评价准则,借助改进的蚁群算法、禁忌搜索算法相结合的启发式方法对问题进行求解,得到了令人满意的结果.仿真结果分析认为,算法是切实有效的,并且具有良好的稳定性.