Please wait a minute...
空天防御  2022, Vol. 5 Issue (3): 10-16    
0
  亚跨大攻角和侧向力控制技术 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
细长旋成体大攻角非对称涡模拟的扰动引入方式研究
张绍广,肖茂超,张宇飞,陈海昕
清华大学 航天航空学院,北京 100084
Study on Perturbation Introduction Method of Asymmetric Vortex Simulation of Slender Body at High Angle of Attack
ZHANG Shaoguang, XIAO Maochao, ZHANG Yufei, CHEN Haixin
School of Aerospace Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
全文: PDF(6190 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 导弹在大攻角下飞行时,会产生复杂的非对称涡结构,从而产生较大的侧向力,严重影响导弹的飞行控制。采用数值方法描述风洞试验中产生侧向力的现象,常需要人为引入扰动。本文采用带剪切层自适应的改进的延迟脱体涡模拟(improved delayed detached-eddy simulation,IDDES)方法,对有/无扰动的导弹构型进行了数值计算,并将计算结果与试验结果进行对比。在不添加扰动、40°攻角时计算出完全对称的旋涡结构,几乎不产生侧向力,从而排除了数值误差产生非对称效应的不确定性和非物理性;在导弹头部添加合适的“扰流片”引入扰动,模拟试验中所产生的非对称效应,可以准确地预测导弹的分离形态,压力分布与试验结果非常吻合。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
关键词 导弹侧向力扰动IDDES方法剪切层自适应    
Abstract:(School of Aerospace Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract: When the missile flies at high angle of attack, it will generate complex asymmetric vortex, resulting in large side force, which will have a serious impact on the flight control of the missile. It is often necessary to introduce artificial perturbation to describe the phenomenon of generating side force in the test by numerical method. In this paper, the improved delayed detached-eddy simulation (IDDES) method with shear layer adaptation is used to calculate the missile configuration with /without perturbation, and the calculated results are compared with the experimental results. Without adding perturbation and at 40 degree angle of attack, the fully symmetrical vortex is calculated, and there is almost no side force, which eliminates the uncertainty and non-physics of asymmetric effect caused by numerical error. Adding a suitable "strake" to the missile head to introduce the perturbation and simulate the asymmetric effect caused by the test can accurately predict the separation of the missile. The pressure distribution is in good agreement with the test results.
Key wordsmissile    side force    perturbation    improved delayed detached-eddy simulation(IDDES) method    shear layer adaptation
收稿日期: 2022-08-15      出版日期: 2022-09-27
ZTFLH:  V211  
基金资助:国家自然科学基金(11872230),1912项目资助
通讯作者: 陈海昕(1974—),男,博士,教授,主要研究方向为计算流体力学、流动控制、飞机设计、叶轮机械气动热/力、新概念飞行器布局、无人机系统研发等。Email:chenhaixin@tsinghua.edu.cn     E-mail: zsg21@mails.tsinghua.edu.cn
作者简介: 张绍广(1991—),男,博士研究生,主要研究方向为飞行器设计。
引用本文:   
张绍广, 肖茂超, 张宇飞, 陈海昕. 细长旋成体大攻角非对称涡模拟的扰动引入方式研究[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 10-16.
ZHANG Shaoguang, XIAO Maochao, ZHANG Yufei, CHEN Haixin. Study on Perturbation Introduction Method of Asymmetric Vortex Simulation of Slender Body at High Angle of Attack. Air & Space Defense, 2022, 5(3): 10-16.
链接本文:  
https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/      或      https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/Y2022/V5/I3/10

参考文献
[1] 蒋瑞民, 王宣灵, 张明恩, 赵斌. 基于量子遗传算法的反舰导弹航路规划方法[J]. 空天防御, 2023, 6(4): 31-34.
[2] 石大山, 葛宇航, 孟光韦, 季飚, 蔡克荣. 弹载综合电子系统及其关键技术发展分析[J]. 空天防御, 2023, 6(3): 52-57.
[3] 柯林达, 张小龙, 崔哲, 顾铭峰, 赖彩芳, 刘勇. 面向增材制造的导弹结构优化设计综述[J]. 空天防御, 2023, 6(2): 28-34.
[4] 吴怀娜, 冯东林, 刘源, 蓝淦洲, 陈仁朋. 基于门式抗浮框架的基坑开挖下卧隧道变形控制[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1227-1237.
[5] 徐晨辉, 俞芳慧, 何德峰. 基于扰动块的柔性臂分布式滚动时域估计[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 868-876.
[6] 张伟, 张学成, 孙旭宁, 刘钊, 程跃兵, 舒鹏. 基于技术升级推动防空导弹装备大修工作的思考[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 82-86.
[7] 吕硕, 张庆振, 郭云鹤, 丰硕. 基于反步滑模的偏转弹头导弹姿态控制[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 30-37.
[8] 张大元, 姜德胜, 陈冠宇, 孟飞翔. 基于剩余作战能力的地空导弹武器系统生存效能评估方法研究[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 24-29.
[9] 高昌昊, 宋文萍, 韩少强, 路宽, 王跃, 叶坤. 空空导弹过失速重新定向技术研究[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 17-26.
[10] 鄢雄伟, 杜波, 李绍隆, 张璐华, 李克勇. 推力变化对旋转导弹动稳定性的影响分析[J]. 空天防御, 2021, 4(4): 57-60.
[11] 李家泰, 陈国良, 马善斌, 武志鹏, 王勤超. 轻型光电制导导弹技术发展趋势[J]. 空天防御, 2021, 4(4): 37-43.
[12] 张贇, 邱忠宇, 蔡云泽. 基于偏好联盟博弈的导弹集群分布式任务分配模型[J]. 空天防御, 2021, 4(3): 24-32.
[13] 吴诗辉, 贾军, 鲍然, 周宇, 夏青元. 面向集群对抗的多弹协同目标分配模型与仿真分析[J]. 空天防御, 2021, 4(3): 1-9.
[14] 郑益凯, 范云锋, 张思霈, 朱莹, 吴凯. 基于改进灰色评估模型的地空导弹系统效能分析[J]. 空天防御, 2021, 4(2): 20-.
[15] 祝颂, 钱晓超, 陆营波, 刘飞. 基于XGBoost的装备体系效能预测方法[J]. 空天防御, 2021, 4(2): 1-.
沪ICP备15013849号-1
版权所有 © 2017《空天防御》编辑部
主管单位:中国航天科技集团有限公司 主办单位:上海机电工程研究所 上海交通大学出版社有限公司