多排斜侧孔膛口制退器流场数值模拟

邱明; 谢昊; 宋杰; 陶宇翔; 廖振强

弹道学报 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (1) : 121 -128.

多排斜侧孔膛口制退器流场数值模拟

邱明, 谢昊, 宋杰, 陶宇翔, 廖振强

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摘要

为精确计算某航炮多排斜侧孔膛口制退器制退效率，综合考虑弹丸对火药气体膨胀的阻碍作用和斜侧孔对气体的加速作用，进行膛口流场数值模拟。首先，对30 mm航炮进行两相流内弹道计算，得到弹丸到达膛口位置时的膛内气流状态；然后，建立膛口流场三维N-S方程，考虑弹丸与火药气体的作用，采用多面体网格静止区域和六面体结构网格运动区域相结合的三维动网格方法，对弹丸经过每排斜侧孔时火药气体三维瞬态流动进行数值模拟，并与不考虑弹丸运动的情况进行对比。结果表明：斜侧孔能导入膛内高压火药气体，并形成超声速气流且从斜后方喷出，从而产生较大的反后坐冲量，制退效率达到38.4%;弹丸对火药气体膨胀存在阻碍作用，在斜侧孔处出现更强的锥形斜激波，从而使更多火药气体从斜侧孔喷出，增加反后坐冲量，因此，此类膛口制退器数值模拟中必须考虑弹丸运动。该研究为新型多排斜侧孔膛口制退器设计、航炮与飞机的动态匹配研究提供了参考。