战斗机武器外挂投放与内埋投放比较

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1、2017年6月第43卷第6期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJune2017V01．43No．6http：／／bhxb．buaa．edu．cajbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2016．0497战斗机武器外挂投放与内埋投放比较张群峰1’+，闫盼盼1，黎军2(1．北京交通大学i木工程学院，北京100044；2．中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，沈阳110035)摘要：为了研究弹体外挂投放与内

2、埋投放的区别，利用基于MenterSST湍流模式的改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法以及重叠网格技术，分别对亚声速和超声速来流条件下，同一弹体外挂投放和内埋投放进行了数值模拟，得到了亚声速和超声速条件下外挂投放与内埋投放弹体的下落规律。通过对比分析表明：亚声速和超声速来流条件下，内埋投放由于受舱体内强非定常流场以及舱体唇口剪切层的影响，弹体受很大的抬头力矩，弹体姿态角变化较大，投放特性劣于外挂投放。进一步研究表明：在弹射时给弹体一定的低头角速度，使弹体以低头姿态穿越剪切层，则可以大幅度降低剪切层带来的不利影响，提高内埋投放弹体分离品质。关键词

3、：武器分离；内埋武器舱；剪切层；分离涡模拟；重叠网格法中图分类号：V211．3文献标识码：A文章编号：1001-5965(2017)06．1085—13武器安全分离是战斗机武器系统研制的一项重要技术内容，传统战斗机武器携带方式多为外挂式，外挂携带方式存在着气动阻力大、雷达反射面积大等问题，而与新一代战斗机所要求的隐身、超声速巡航、超机动性能相违背，因此新一代战斗机的武器携带方式通常由外挂式转为内埋式。内埋式武器舱流动特性十分复杂，当高速气流流过弹舱时会产生强烈的噪声，并存在自持振荡等一系列复杂流动现象，武器舱内的非定常流动特性使得内埋式武器投放

4、比传统外挂式武器投放复杂。已有的外挂投放方式的武器发射规律不一定适用于内埋式武器的发射，内埋式武器发射规律的研究也成为热点。冯必鸣。1。。、杨俊和李骞Ho等通过数值模拟的方法对初始安装角、弹射速度、角速度、来流马赫数等对弹体下落的影响进行了数值模拟分析。吴继飞等¨⋯、管德会和蔡为民"。通过风洞试验方法探究了内埋武器投放的改进措施。朱收涛¨1、唐上钦∽。等研究了气动干扰对弹体下落的影响。这些研究大多集中于内埋式武器的初始投放参数对弹体下落的影响，没有涉及到内埋投放与外挂投放的比较，并且数值模拟方法大多采用欧拉方法或URANS方法。对于内埋舱这种具

5、有复杂流动的流场，需要更高精度的数值方法来精确模拟出非定常剪切层及波系(超声速来流时)变化才能更准确地求得弹体的受力和运动。本文通过基于MenterSST湍流模式的改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法，研究同一弹体在亚声速和超声速流场中相同来流马赫数及相同控制规律下，外挂投放与内埋投放的不同下落规律，并进行对比分析。1数值计算方法1．1控制方程本文主要研究弹体投放运动，考虑黏性影响适用于动网格的三维、可压缩、非定常、守恒型控收稿日期：2016-06-08；录用日期：2016-08—11；网络出版时间：2016—10．1009：05网络出版地址：

6、WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20161010．0905．005．html基金项目：国家自然科学基金(11172283)}通讯作者：E—mail：zhangqunfeng@263．net；f用格式：张群峰，闫盼盼，黎军．战斗机武器外挂投放与内埋投放比较ⅣJ．北京航空航天大学学报，2017，43(6)：1085．1097．ZHANGOF，YANPP．LIJ．Comparisonbetweenexternalstoreseparationandbuffedstoreseparationof69hter￡1]．

7、JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，2017，43∞)：1085-1097(inChinese)．北京航空航天大学学报制方程表示如下所述一”。。积分形式Navier—Stokes方程组：瓤wdn+虫n(F?一F)as=上Qd力(1)式中：w为守恒变量；FM。为对流矢通量；F，为黏性矢通量；Q为源项；力为控制体；dS为面元。W=[PpupvpwpE]‘(2)式中：P为密度；M、”和叫分别为3个方向的速度；E为总能。，Oua口、'Txy2'Tyx2肛I丽+瓦J，aMa彬、下，

8、：可“2pI瓦+面)，a秽Ow、下”邓v2肛【瓦+瓦J式中：丁i(江z，y，z；j=x，y，z)为黏性应力；，c为热传导系数；肛为分子黏性系数；T为温