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大空域变计算域数值方法研究
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作者 李盾 初景江 +3 位作者 李志辉 何跃龙 白鹏 孟旭飞 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期9-17,共9页
大空域多体分离、再入、巡航等长时间、长距离的动态数值模拟,会导致计算域增大、计算量急剧上升。针对此类难题,本研究在三维非结构粘性直角动网格技术的基础上,采用多计算域交替、移动分裂的思路,创新性地提出变计算域数值处理方法。... 大空域多体分离、再入、巡航等长时间、长距离的动态数值模拟,会导致计算域增大、计算量急剧上升。针对此类难题,本研究在三维非结构粘性直角动网格技术的基础上,采用多计算域交替、移动分裂的思路,创新性地提出变计算域数值处理方法。采用双球体分离模型对变计算域方法的可行性和鲁棒性展开对比验证,计算结果证明变计算域方法精度可靠且效率提高。一定程度上实现了气动数值模拟从传统的固定单域计算到动态多域计算的变计算域拓展。 展开更多
关键词 大空域 多体分离 气动数值模拟 变计算域方法 对比验证
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某火炮膛口流场数值仿真 被引量:37
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作者 乐贵高 马大为 +3 位作者 冯勇 施国华 朱忠领 宋晓峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期19-22,共4页
用Osher格式求解三维、可压缩流动方程组 ,计算和分析了某火炮膛口气流现象。在建立差分算法时 ,将有限体积离散和黎曼解算器相结合 ,简化了计算工作。首先 ,以楔形风洞中马赫数为Ma∞=2 .0的超音速流动问题开展数值实验 ,数值结果与理... 用Osher格式求解三维、可压缩流动方程组 ,计算和分析了某火炮膛口气流现象。在建立差分算法时 ,将有限体积离散和黎曼解算器相结合 ,简化了计算工作。首先 ,以楔形风洞中马赫数为Ma∞=2 .0的超音速流动问题开展数值实验 ,数值结果与理论值吻合很好 ;其次 ,计算了火炮膛口气流问题 ,取得包括炮车表面等位置的膛口全流场的流动参数分布 。 展开更多
关键词 火炮 膛口流动 冲击波 流体力学 数值计算
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一种含次级通道在线辨识的窄带主动噪声控制系统 被引量:18
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作者 孙金玮 孙琳 +1 位作者 刘剑 于志 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期252-257,共6页
分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系... 分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系统收敛条件的基础上,通过对系统误差引入一个比例因子从而改进系统模型,并以一维管道为实验平台,基于高速数字信号处理器(DSP)设计了含次级通道在线辨识的主动噪声控制器。实验结果表明,在250 Hz左右的频段上能够达到16 dB的降噪效果。 展开更多
关键词 窄带主动噪声控制 次级通道在线辨识 DSP
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两种典型尾翼形状对无伞末敏弹气动特性的影响 被引量:16
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作者 胡志鹏 刘荣忠 郭锐 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期739-744,共6页
为研究尾翼形状对双翼无伞末敏弹减速导旋性能的影响,分别对平板尾翼和S-C形尾翼结构末敏弹的气动特性进行研究。基于计算流体力学方法,获得了末敏弹气动外形的流场特性、表面压力分布和阻力系数、升力系数和转动力矩系数随攻角变化的... 为研究尾翼形状对双翼无伞末敏弹减速导旋性能的影响,分别对平板尾翼和S-C形尾翼结构末敏弹的气动特性进行研究。基于计算流体力学方法,获得了末敏弹气动外形的流场特性、表面压力分布和阻力系数、升力系数和转动力矩系数随攻角变化的规律。通过自由飞行试验对平板尾翼和S-C尾翼末敏弹进行了动态气动特性研究。数值计算结果显示,平板尾翼和S-C尾翼模型阻力系数在6~9间,其增阻效果明显;两模型升力系数均呈负线性变化,尾翼形状对升力系数影响较小;尾翼形状对转动力矩系数影响明显,平板尾翼几无转动力矩产生,S-C尾翼转动力矩相对较大并随攻角增加而减小。自由飞行试验表明,S-C尾翼结构自由飞行状态下增阻效果好于平板尾翼,并可使弹体获得转动力矩而维持稳定转速,能够实现稳态扫描运动。平板尾翼末敏弹自由飞行稳定性差。 展开更多
关键词 气动特性 无伞末敏弹 尾翼形状 稳态扫描 计算流体力学
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不同边界条件水下爆炸气泡脉动对比的试验研究 被引量:11
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作者 金辉 张庆明 +1 位作者 高春生 赵鹏远 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期213-217,共5页
装药在近水底和沉底爆炸时的气泡脉动非常复杂,研究气泡脉动特性具有重要意义。利用高速摄影和自由场压力测量系统对装药在自由场、近水底和沉底爆炸3个工况下的气泡脉动和二次脉动压力进行了对比研究。试验结果表明:装药在自由场爆炸... 装药在近水底和沉底爆炸时的气泡脉动非常复杂,研究气泡脉动特性具有重要意义。利用高速摄影和自由场压力测量系统对装药在自由场、近水底和沉底爆炸3个工况下的气泡脉动和二次脉动压力进行了对比研究。试验结果表明:装药在自由场爆炸中气泡脉动特性与COLE经典理论一致;水底边界条件对装药近水底和沉底爆炸的二次脉动周期影响较大,沉底爆炸二次脉动周期大于近水底爆炸,近水底爆炸大于自由场爆炸;装药近水底和沉底爆炸时二次脉动压力峰值很小,可以忽略对远场目标的破坏作用。 展开更多
关键词 水下爆炸 气泡脉动 周期 压力
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数值仿真中湍流模型的选择 被引量:22
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作者 张宏飞 曹红松 +1 位作者 赵捍东 朱基智 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期242-244,共3页
文中主要讨论FLUENT软件在数值仿真中网格类型和计算模型对仿真结果的影响。在分析湍流流动特征的基础上,说明湍流模型对计算网格的要求并提出了湍流模型的选择方法,然后通过实例对此方法进行了具体说明。
关键词 数值仿真 网格 湍流模型
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末敏子弹气动外形设计与气动特性分析 被引量:5
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作者 周志超 赵润祥 +1 位作者 韩子鹏 陶钢 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期15-21,共7页
设计了一种轴向折叠尾翼的末敏子弹气动外形,给出了尾翼的布局方式。对设计的三片尾翼末敏子弹气动外形进行了风洞实验和数值模拟。实验和数值模拟结果表明:三片尾翼的末敏子弹增阻效果明显,并能够提供一定的滚转力矩。流场计算结果表明... 设计了一种轴向折叠尾翼的末敏子弹气动外形,给出了尾翼的布局方式。对设计的三片尾翼末敏子弹气动外形进行了风洞实验和数值模拟。实验和数值模拟结果表明:三片尾翼的末敏子弹增阻效果明显,并能够提供一定的滚转力矩。流场计算结果表明:流场随迎角的变化很大,且翼体干扰严重。对圆柱部弹身和尾翼的压力系数分析结果表明:尾翼的存在提高了圆柱部、尤其是圆柱部尾部的压力,弹体的存在降低了整个尾翼迎风面,尤其是翼根部的压力,这种翼体干扰现象对于提高末敏子弹的静稳定性有益。 展开更多
关键词 末敏子弹 气动外形 气动特性 风洞 数值模拟
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截面积变化率对冲击波在射线管中传播的影响规律研究
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作者 黄诗麒 张昆 +3 位作者 蔡镇清 冉宪文 田占东 张舵 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期20-26,共7页
针对几何激波动力学(GSD)模型计算冲击波绕射问题的局限性,利用LS-DYNA有限元软件,开展了截面积变化率对射线管中冲击波传播影响的数值仿真研究。结果表明:射线管截面积变化产生的扰动由管壁向中轴线位置传播,中轴线位置激波状态变化存... 针对几何激波动力学(GSD)模型计算冲击波绕射问题的局限性,利用LS-DYNA有限元软件,开展了截面积变化率对射线管中冲击波传播影响的数值仿真研究。结果表明:射线管截面积变化产生的扰动由管壁向中轴线位置传播,中轴线位置激波状态变化存在滞后性,滞后程度与截面积变化率成正比;当截面积变化率小于0.2时,波后流动效应对激波波阵面的影响以及相邻射线管之间的物质交换可以忽略,此时波阵面在射线管中近似保持平面波状态传播。在后续研究中,建议采用考虑截面积变化量与沿冲击波法向方向传播距离之间比例关系的截面积变化率替代截面积比作为GSD模型计算控制参数。 展开更多
关键词 冲击波 变截面射线管 几何激波动力学模型 峰值超压 数值仿真
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基于弹丸图像的末敏弹阻力系数计算方法 被引量:6
9
作者 胡志鹏 刘荣忠 +1 位作者 郭锐 朱光辉 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期8-12,18,共6页
针对末敏弹气动特性研究中风洞试验费用高,传统弹道靶仪器需多次试验才能得到完整数据的问题,提出了一种基于高速录像拍摄的序列图像处理技术的末敏弹阻力系数计算方法。利用Surendra背景更新算法获得视场背景,通过将当前帧与背景作差,... 针对末敏弹气动特性研究中风洞试验费用高,传统弹道靶仪器需多次试验才能得到完整数据的问题,提出了一种基于高速录像拍摄的序列图像处理技术的末敏弹阻力系数计算方法。利用Surendra背景更新算法获得视场背景,通过将当前帧与背景作差,并引入适当的容差,对差值图像进行去噪处理,得到末敏弹弹道数据点。结合末敏弹弹道模型,用最小二乘法拟合时间弹道数据,计算得到末敏弹阻力系数。试验表明:利用该方法进行末敏弹阻力系数计算简单快速有效,计算结果精度高,与试验结果误差在2%以内。 展开更多
关键词 末敏弹 阻力系数 试验 图像提取
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弹头偏转弹体风洞实验设计 被引量:6
10
作者 张博 徐豫新 +1 位作者 曹梦雨 王树山 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第4期18-21,25,共5页
以某型单兵火箭弹为研究对象,进行弹头偏转弹体空气动力效应的风洞实验设计与研究。实验选用低速风洞,在弹头偏转条件下,得到不同位置点在不同偏角和不同攻角的表面压力变化规律。实验使用性价比高的U型管对压力进行实验测量,用不同长... 以某型单兵火箭弹为研究对象,进行弹头偏转弹体空气动力效应的风洞实验设计与研究。实验选用低速风洞,在弹头偏转条件下,得到不同位置点在不同偏角和不同攻角的表面压力变化规律。实验使用性价比高的U型管对压力进行实验测量,用不同长度橡胶管对平板压力进行测量,得到U型橡胶管对压力测量的影响关系,对弹头表面所测压力进行修正;从而进一步得出在有攻角的条件下,压力变化受弹体头部偏转影响更明显,并进行相关实验的流体力学数值仿真。为后续的弹头偏转条件下弹体空气动力学数值仿真以及弹道控制研究提供参考数据。 展开更多
关键词 空气动力效应 弹头偏转 风洞
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超音速伞弹流场特性数值分析 被引量:5
11
作者 完颜振海 冯顺山 +1 位作者 董永香 周彤 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期520-525,共6页
伞弹系统超音速流场特性直接关系到伞弹在超音速条件下的气动力性能,对流场特性进行分析和研究能够为伞弹设计和使用提供参考依据。通过建立分块结构化计算网格,基于有限体积法和SST湍流模型对飘带伞和平头子弹组成的伞弹系统进行超音... 伞弹系统超音速流场特性直接关系到伞弹在超音速条件下的气动力性能,对流场特性进行分析和研究能够为伞弹设计和使用提供参考依据。通过建立分块结构化计算网格,基于有限体积法和SST湍流模型对飘带伞和平头子弹组成的伞弹系统进行超音速数值模拟,采用数值纹影法显示流场分布。结果表明,伞弹超音速流场结构复杂,包含多种激波形态和流态。通过研究得到:伞弹流场相互耦合,伞使得弹体尾流驻点距离减小;伞弹流场类型可分为开式流动和闭式流动两类,临界点为喉部位置,流场类型对伞的阻力系数影响很大;随着马赫数的增加,弹体头部激波脱体距离以及弹体和伞的尾流驻点距离都不断减小,变化幅度也减小。 展开更多
关键词 流体力学 超音速伞弹 流场 SST湍流模型
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脱壳穿甲弹弹托分离二维数值模拟 被引量:6
12
作者 武频 赵润祥 郭锡福 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期26-28,47,共4页
采用 TVD有限体积格式对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托脱落时的流场进行了数值模拟。由于流场极其复杂 ,为了适应其特性 ,采用弧长法进行贴体网格生成 ,经计算 。
关键词 脱壳穿甲弹 TVD有限体积格式 网格生成 数值模拟 空气动力学
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某小口径枪弹膛口噪声抑制作用实验研究 被引量:6
13
作者 汪冰 王永娟 徐诚 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期160-163,共4页
该文对某小口径步枪的超声速弹和亚声速弹进行膛口噪声抑制作用实验研究,分析了2种枪弹根据测点距离枪口的不同位置得到的降噪量,将安装了单腔和多腔消声器的装置与无膛口装置的测量数据进行对比,得到降噪量随距离变化的规律;针对枪弹... 该文对某小口径步枪的超声速弹和亚声速弹进行膛口噪声抑制作用实验研究,分析了2种枪弹根据测点距离枪口的不同位置得到的降噪量,将安装了单腔和多腔消声器的装置与无膛口装置的测量数据进行对比,得到降噪量随距离变化的规律;针对枪弹单发和连发情况进行频谱分析,得到相应的幅频特性曲线;最后分析了消声性能的影响因素。 展开更多
关键词 消声器 单腔 多腔 频谱分析
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单兵火箭弹空气动力特性的数值分析与试验研究 被引量:7
14
作者 张连煜 甘小红 +1 位作者 谭宗攀 王更 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期167-169,共3页
利用数值模拟的方法对单兵火箭弹的主要空气动力系数进行求解,运用流体动力学Fluent软件对单兵火箭弹的空气特性进行数值仿真,求解出火箭弹在攻角α=0~15°范围内的升力系数和阻力系数值。将数值计算结果与试验数据进行对比,结果表... 利用数值模拟的方法对单兵火箭弹的主要空气动力系数进行求解,运用流体动力学Fluent软件对单兵火箭弹的空气特性进行数值仿真,求解出火箭弹在攻角α=0~15°范围内的升力系数和阻力系数值。将数值计算结果与试验数据进行对比,结果表明,升力系数随攻角增大而递增;阻力系数在攻角α=2°时最小,之后随攻角递增,并且随攻角变化曲线与试验结果相近。 展开更多
关键词 火箭弹 攻角 升力系数 阻力系数
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双组尾翼弹气动特性计算与分析 被引量:5
15
作者 武频 赵润祥 郭锡福 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期411-415,共5页
本文根据双组尾翼弹的外形特点,选用了代数网格生成方法,通过求解N S方程,对其气动特性进行了数值计算,并对其计算结果进行了分析。由计算结果可知,此种弹的双尾翼可以为其提供一定的转速和升力,提高其静稳定性。并且此种弹已经用于型... 本文根据双组尾翼弹的外形特点,选用了代数网格生成方法,通过求解N S方程,对其气动特性进行了数值计算,并对其计算结果进行了分析。由计算结果可知,此种弹的双尾翼可以为其提供一定的转速和升力,提高其静稳定性。并且此种弹已经用于型号设计。 展开更多
关键词 双组尾翼弹 气动特性 计算 N-S方程
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利用落点预测制导律提高火箭弹射击精度的方法研究 被引量:3
16
作者 赵捍东 李强 +1 位作者 焦军虎 要骥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期169-172,共4页
文中对利用落点预测制导律提高火箭弹射击精度的方法进行了研究。首先论述了落点预测制导律的基本原理、偏差矢量E的获取方法,脉冲发动机点火的逻辑;其次,给出了特定条件下的脉冲发动机控制力修正能力决策表;最后,进行了射击仿真实验。... 文中对利用落点预测制导律提高火箭弹射击精度的方法进行了研究。首先论述了落点预测制导律的基本原理、偏差矢量E的获取方法,脉冲发动机点火的逻辑;其次,给出了特定条件下的脉冲发动机控制力修正能力决策表;最后,进行了射击仿真实验。结果表明,利用落点预测制导律可以显著提高火箭弹射击精度。 展开更多
关键词 火箭弹 脉冲发动机 落点预测 制导律
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平头弹超音速尾流对飘带伞气动特性的影响 被引量:7
17
作者 冯顺山 完颜振海 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期643-646,共4页
提出了一种用于超音速抛撒平头子弹药的飘带伞结构的新型超音速伞,研究弹体超音速尾流对伞气动特性的影响.在风洞试验结果验证的基础上,通过建立多套分块结构化网格模型,采用有限体积法和SST湍流模型对单独弹和伞弹分别进行超音速数值模... 提出了一种用于超音速抛撒平头子弹药的飘带伞结构的新型超音速伞,研究弹体超音速尾流对伞气动特性的影响.在风洞试验结果验证的基础上,通过建立多套分块结构化网格模型,采用有限体积法和SST湍流模型对单独弹和伞弹分别进行超音速数值模拟,用数值纹影法显示弹体尾流场并进行了分析,得到了平头弹超音速尾流对飘带伞气动特性影响的变化规律.结果表明,弹体尾流对伞气动特性的影响随马赫数的增加而变大,随弹伞间距与弹径比和伞弹径比的增加而变小,随飘带宽度与弹径比的增加先基本保持不变后变大. 展开更多
关键词 平头弹 超音速尾流 飘带伞 气动特性
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对某型多管火箭武器减少试验用弹量的仿真 被引量:2
18
作者 张学锋 马大为 +1 位作者 乐贵高 朱忠领 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期792-796,共5页
采用系统仿真技术对某型多管火箭武器系统减少试验用弹量进行研究,首先给出确定1组非满管用弹量的方法,然后对满管和非满管情况分别建立以下模型进行仿真计算:建立燃气流模型,计算燃气射流冲击发射装置迎气正面的作用力和作用力矩;建立... 采用系统仿真技术对某型多管火箭武器系统减少试验用弹量进行研究,首先给出确定1组非满管用弹量的方法,然后对满管和非满管情况分别建立以下模型进行仿真计算:建立燃气流模型,计算燃气射流冲击发射装置迎气正面的作用力和作用力矩;建立发射动力学模型,对发射过程建模和分析,得到炮口起始扰动的角位移和角速率;建立外弹道模型,即在发射动力学得到的火箭炮炮口参量下,进行火箭弹炮口扰动的转化,进而进行射击密集度的计算。最后进行置信度检验。仿真结果表明,将1组齐射40发减少到1组齐射12发,密集度指标无显著性差异。 展开更多
关键词 数理统计学 多管火箭 密集度 燃气流 动力学
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非定常气动力对垂起固定翼无人机动力学的影响 被引量:3
19
作者 吴翰 王正平 +1 位作者 周洲 王睿 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2019年第2期21-28,共8页
由于垂起固定翼无人机结构复杂,无论是采用数值模拟得到其非定常气动力还是采用单刚体建模方法建立其动力学模型都较为困难。为了解决该问题,通过CFD数值模拟机翼翼型的迟滞环线,引入无人机俯仰运动所产生的迟滞效应,通过ONERA方程建立... 由于垂起固定翼无人机结构复杂,无论是采用数值模拟得到其非定常气动力还是采用单刚体建模方法建立其动力学模型都较为困难。为了解决该问题,通过CFD数值模拟机翼翼型的迟滞环线,引入无人机俯仰运动所产生的迟滞效应,通过ONERA方程建立无人机垂起改平飞过程的非定常气动力模型,最终基于多体动力学,将无人机划分成机翼、机身、旋翼、舵面的多刚体系统,通过凯恩方程推导并建立无人机动力学模型,通过数值仿真可以发现:多体动力学的方法适用于这类结构复杂无人机的建模,引入机翼的迟滞环对无人机的俯仰运动起阻尼作用;引入非定常气动力与未引入非定常气动力相比垂起速度存在8%的差异,垂起改平飞过程结束时两者上升速度存在40%的差异。 展开更多
关键词 垂起固定翼无人机 迟滞环 ONERA方程 多体动力学 凯恩方程
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钝头子弹气动特性分析 被引量:3
20
作者 张国伟 张宇 梁永直 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期91-93,109,共4页
子弹在飞行中的稳定性直接关系到其作用效能,文中针对具有恒定阻力面积伞的某导弹载体的钝头子弹,从计算和实验两个角度对其气动特性进行了分析研究。研究结果表明,钝头子弹具有快速减速的目的,且具有恒定阻力面积伞的子弹可以保证低速... 子弹在飞行中的稳定性直接关系到其作用效能,文中针对具有恒定阻力面积伞的某导弹载体的钝头子弹,从计算和实验两个角度对其气动特性进行了分析研究。研究结果表明,钝头子弹具有快速减速的目的,且具有恒定阻力面积伞的子弹可以保证低速飞行时的稳定性。 展开更多
关键词 子弹 气动特性 飞行稳定性 湍流模型
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