《基於CFD/RBD耦合模型的非對稱翼雙旋彈丸修正機理研究》是依託南京理工大學，由於紀言擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於CFD/RBD耦合模型的非對稱翼雙旋彈丸修正機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於紀言
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
二維彈道修正彈是一種通過在傳統彈丸頭部安裝二維彈道修正組件，從而提高命中精度的低成本精確打擊彈藥，是彈藥智慧型化的主要方向。由於陀螺效應使旋轉穩定彈丸對橫向修正力的回響具有強耦合的特點，傳統的分析方法將空氣動力和飛行模擬獨立地進行分析，結果不具有實時性，更不能反映彈丸對修正力的動態回響特性。本課題研究旋轉穩定二維彈道修正彈的修正機理，套用計算流體力學和剛體動力學（CFD/RBD）耦合計算的方法，通過耦合面進行空氣動力參數和六自由度飛行姿態參數的雙向傳遞，使得在每個時間步內的動力學參數都具有較高的實時性和精度，準確獲得彈丸攻角對修正力的動態回響特性。從進動理論和氣動導數角度對旋轉穩定彈丸的修正機理進行分析，建立修正力和力矩、動力平衡角以及彈丸軌跡之間的關係，研究彈丸的非線性進動和飛行穩定條件。研究結果可為旋轉彈丸二維彈道修正技術走向工程化提供技術支持。
結題摘要
二維彈道修正彈是一種通過在傳統彈丸頭部安裝二維彈道修正組件，從而提高命中精度的低成本精確打擊彈藥，是彈藥智慧型化的主要方向。圍繞旋轉穩定非對稱翼雙旋彈丸亟需解決的基礎研究問題，得到了適合於高速旋轉體的CFD/RBD耦合計算方法，分析已知彈丸運動狀態參數對格線運動預測的效果，探尋高效的耦合面格線處理手段及參數傳遞方法，在OpenFOAM開原始碼庫中實現該預測校正方法。建立了旋轉穩定彈丸自由飛行耦合計算模型，完成空氣動力和陀螺力矩對彈丸“二圓運動”的動態模擬，分析了起始擾動和周期力對攻角振動的影響，揭示動力平衡角對側向力(矩)的動態回響規律，並由此解釋彈道修正彈的橫向修正機理。建立了非對稱翼雙旋彈丸在降弧段的流構耦合模型，研究鴨舵姿態對彈丸運動軌跡的影響規律，分析修正力對彈軸的進動與章動的影響，從彈軸相位變化角度，分析攻角對激勵的動態回響性能，探尋可靠穩定的控制策略。研究成果為二維彈道修正彈的氣動布局、總體設計和彈道控制方法提供一定的技術支撐，適用於將大中口徑炮彈、高旋火箭彈等常規彈藥改造成二維彈道修正彈，以及低的成本實現常規彈藥的精確化， 為我國的常規彈藥向精確化、制導化方向發展提供幫助。
