06第六章 空气动力计算-2010年

C x1b pb Sb 计算弹体的底阻系数。
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图6-17
船尾部和裙式弹尾部的底压修正
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(4) 弹体摩擦阻力系数
CxfB 1 (2CxfB ) M 0 M S f / S M 2
是长细比修正系数。 M 是M 数修正系数
式中 可以根据弹体长细比 B 从图6-18的曲线查得。
(2) 尾部波阻系数 尾部波阻是在弹体存在收缩(或扩张)尾部，M>1时 形成激波而产生的 。
截锥形：
Cx1t
0.002 1.7 (0.0016 )( t ) (1 S b )0.5 2 M
t 是以度计的尾部半锥角。
截锥形收缩尾部的波阻系数 也可以查用图6-12的曲线。
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图6-16
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式中
1 a
*
CF
1 3 3 C F pB 5 1 p a Fp
p0 At
2 )M (1
(
1
2
1
2
2 1 M )
对于带有船尾部或稳定裙的弹身 , 正。在求得底压系数以后，可用公式
pB
p 的值可用图6-17来修
2
Sb Sb / Sc Db / Dc 为弹底相对面积。
另外，也可以查曲线求底阻系数，其计算公式为
Cx1b pb Sb kb pb D 1 Sb
b
其中 k 可根据 M 数和 1 Db / 2t Db2 从图6-14的曲线中查 到； pb D 1 为弹体无收缩尾部的弹底压强系数，可以从 图6-15的曲线查到。
CxoB ——弹体轴向力系数； 式中 Cx1n ——头部波阻系数； Cx1t ——尾部波阻系数； Cx1b ——底阻系数； CxfB ——摩擦阻力系数； CxF ——由于引信存在增加的阻力系数
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(1)头部波阻 M 1存在 圆锥波阻
Cx1n (0.0016 0.002 1.7 )( ) 0 2 M
气动力系数 Cx 、C y 、 Cz 与火箭弹的外形结构、飞行马赫 数以及攻角有关，它们可以近似写成下列形式
Cx Cx 0 K
2
x d Cx C v
' x
Cu Cy
'
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6.2.2 空气动力矩计算
Mx
v2
2 v2 M xz Slmxz 2
Cx1b 0.029( Db / DM )3 / Cx / B
2 Cx1b 0.85k1 (2 k1 ) S b / M

M 1

k1 1
Cx 1b 0.85 S b / M
2
k1 1
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式中
k1 M / c 而 c B / Sb 称为有效长径比
b
b
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图6-14
kb 值
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图6-15
尾部不收缩时弹体底部的压强系数
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② 底部有火箭喷流时 底压系数为
pB
pb

pB 1 p

2
2 M
p ——底压； pB ——自由流压力； ——大气比热比。
pB
对圆柱形弹尾部 , 查出
p 的值可以从图6-16中的曲线
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图6-18
形状修正系数与的关系
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进行空气动力计算的目的
1、了解火箭弹在大气中飞行时的受力状况。 2、掌握空气动力及力矩的计算方法，弹道参数计算及飞行稳 定性校核提供依据。
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6.1
几何参数与主要符号
弹体及尾翼的外形见图
主要参数： 最大外径 DM 圆柱部长 Lc 翼弦 bt br
，全弹长 L ，头部长 Ln ，尾部长 Lt ，翼展 LW ，厚度
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6.3
弹体气动特性计算
尾翼式火箭弹由弹体和尾翼组成，计算其空 气动力系数时，一般先分别计算出单独弹体和单 独尾翼气动力系数，然后考虑两者间的相互干扰， 求出全弹的气动力系数。
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6.3.1 弹体的轴向力系数由五部分组成
CxoB Cx1n Cx1t Cx1b CxfB CxF
2 196 0.002 1.7 尖拱形 C (0.0016 n )(0 ) 1 x1n 2 2 M 14( M 18) n
抛物线形
Cx1n
0.3 1 2M
n2
2 M 1
也可查图6-11
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sb 为收缩比
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图6-12
锥形尾部波阻系数
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对曲线形收缩尾部，尾部波阻系数查图6-13的曲线
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(3)底阻系数 底部阻力是由于底部压强不等于环境大气压强 而形成的.底部阻力大小不但与弹体底部形状和飞行 马赫数有关，而且还与弹底是否有火箭喷流有关。
① 发动机不工作
第六章
空气动力计算
当火箭弹以一定的速度在大气中运动时，火箭弹各部分 都会受到空气动力的作用这些空气动力的总和就是火箭弹总 的空气动力。空气动力的大小取决于火箭弹的外形结构，飞 行速度、飞行姿态以及环境大气条件。空气动力的作用对火 箭弹射程、飞行稳定性，以及散布特性产生重大的影响，因 此，在设计火箭弹过程中必须充分考虑作用在火箭弹上的空 气动力。
Slmx
My
v2
2 2
Slm y SlmxW
M zz
v2
2
Slmzz
M xW
v2
式中 M Z 为俯仰力矩
M zz 为赤道阻尼
Hale Waihona Puke Baidu
M y 为马格努斯力矩
M xz
为极阻
M xw 为导转力矩
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在工程计算中各空气动力矩也可以用下述公式表示
M z J z kzv
2
M y J x k y v x M zz J z k zz v x M xz J x k xx v x
c
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6.2
6.2.1 空气动力
空气动力和力矩
y
R Rx i Ry j Rz k
当
R Rx
Ry
α
ξ
0
时
z
x
Ry Rz 0
Rx Rx 0
当 0时
OXYZ速度坐标系
Rx mbx v
2 2
Ry mby v Rz mbx v x
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