单尾裙式EFP超音速气动特性及飞行稳定性研究

摘要

飞行稳定性对爆炸成型弹丸(EFP)的存速能力和着靶姿态有直接显著的影响，进而影响EFP远距离飞行后的侵彻威力。为了获得低阻且飞行稳定的EFP构型，针对超音速(马赫数为4～7)飞行的单尾裙式EFP,数值研究了结构参数(尾裙角为0°～25°、尾裙长与总长之比为0.2～0.7、长径比为3～7、实心长与总长之比为0.2～1)对EFP的升力系数、阻力系数、静稳定储备量等气动参数的影响规律。结果表明：升力系数、阻力系数与尾裙角、尾裙长和长径比均呈正相关。静稳定储备量与尾裙角和长径比均呈正相关，随尾裙长的增大，其先增大后减小。实心长对EFP的升力系数、阻力系数和压心位置几乎无影响，但实心长通过改变EFP质心位置进而影响静稳定储备量。当尾裙角为20°、尾裙长与总长比为0.265、实心长与总长比为0.755及长径比为5时，单尾裙EFP结构兼具较低的阻力和良好的飞行稳定性。探究了马赫数和攻角对该型EFP的升阻力系数和静稳定储备量的影响规律，结果表明：马赫数越大，阻力系数越小；攻角越大，阻力系数和静稳定储备量越大。研究结果从空气动力学角度为具有高侵彻性能EFP战斗部的设计提供参考。

关键词

爆炸成型弹丸 / 高超音速 / 尾裙稳定弹丸 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金项目(11372136;12202200); 中国博士后基金(2022M711641)