单兵火箭压缩气体助推弹射内弹道设计与性能优化

摘要

以压缩气体助推弹射的单兵携行武器为研究对象，利用重叠网格技术和动网格技术建立了不同高压室初始压强、发射管长度和高压室直径下的压缩气体助推弹射内弹道模型；设置了9种不同工况，对弹药的发射过程进行数值仿真。结果表明，对于弹药初速，高压室初始压强的影响最为显著，且初始压强越大，压缩气体能量利用效率越低，发射管长度与高压室直径则不影响压缩气体利用效率；根据仿真结果，确定了以弹药初速为优化目标的系统级设计参数与适用范围，建立二阶多项式的响应面拟合模型，对给定初速求解出在最小初始压强的条件下适配的发射系统结构参数，与仿真结果进行比较，表明拟合出的公式是可信的；利用气体流动做功特性，对高压室、低压室以及连接过渡结构进行深入研究，通过对比气压改变和气流平稳程度得出了合适的圆弧过渡尺寸。研究结果可为单兵武器压缩气体助推弹射技术研究提供参考。

关键词

单兵火箭 / 内弹道 / 压缩气体弹射 / 流固耦合 / 优化仿真

基金资助

企业横向合作项目