膛口流场对不同外形含能弹丸初始扰动的影响

摘要

膛口流场产生的初始扰动直接影响含能弹丸的射击精度和侵彻效能。为研究膛口流场对含能弹丸初始扰动的影响机制，设计了3种不同外形的14.5 mm含能弹丸模型，基于三维N-S方程，采用分块动网格技术并耦合六自由度运动方程，对3种不同外形含能弹丸的膛口流场的发展特性及其动态响应规律进行了数值仿真分析。研究结果表明：该文3种结构弹丸模型中，E2和E3模型弹丸的弹身长度和船尾较长，出膛口后弹底压力更高，受火药气体做功时间更长，初始扰动持续时间增加，有利于弹丸获得更高的初速。E3弹丸的弹头、弹身及船尾最长且质量最大，其流场压力峰值最高，产生的膛口压力最大，对后续弹道特性影响显著。E1和E2弹丸模型在弹头长度相同时，E1含能弹丸的弹身长度和船尾长度更短，弹前激波锥角和弹前阻力更大，弹丸的最大马赫数最低。从弹丸的毁伤角度分析，E1弹丸模型不利于满足终点毁伤要求。

关键词

含能弹丸 / 膛口流场 / 气动外形 / 初始扰动 / 动网格

基金资助

国家自然科学基金项目(12402268)