[發明專利]一種速旋轉導彈彈體結構及轉速設計方法

在審

• 申請號: 202211599138.9
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN116204973A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 劉曉文;王利;楊云軍;李國良
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于，包括：彈體(1)、尾舵(2)、楔形塊(3)；彈體(1)為軸對稱旋成體，包括頭錐段及圓柱段；若干尾舵(2)位于圓柱段的尾部；楔形塊(3)為楔形結構，安裝在尾舵(2)的一側，所述楔形結構較厚的一端位于舵稍；采用滾轉轉速快速計算方法確定彈體轉速，通過調整楔形塊(3)的數量和尺寸使彈體結構滿足滾轉轉速要求。

2.根據權利要求1所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：采用滾轉轉速快速計算方法確定彈體轉速，通過調整楔形塊(3)的數量和尺寸使彈體結構滿足滾轉轉速要求，具體為：

步驟(1)根據給定的飛行高度H和飛行馬赫數Ma，采用強迫振蕩或自由振蕩數值方法計算未安裝楔形塊外形動態氣動特性，獲得旋轉動導數Cmx_ωx；

步驟(2)調整楔形塊數量及長度、寬度、厚度；

步驟(3)計算帶楔形塊外形靜態滾轉力矩Cmx；

步驟(4)計算帶楔形塊外形滾轉轉速

步驟(5)將帶楔形塊外形滾轉轉速與設計轉速進行比較；若兩者相對偏差小于5％，則結束設計；否則，重復步驟(2)-(4)。

3.根據權利要求1所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：所述彈體長度為1000～5000mm。

4.根據權利要求1所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：尾舵(2)數量為2～8片，沿彈體柱段的尾部周向均勻分布。

5.根據權利要求1所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：所述尾舵(2)的弦長X為100～500mm，展長Z為50mm～200mm，前緣半徑R為1mm～20mm，前緣后掠角λ為30～70度。

6.根據權利要求1所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：所述楔形塊的數量為1～8塊，從彈體底部向前看，均安裝在尾舵的左側或右側。

7.根據權利要求1所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：所述楔形塊(3)長度L為10～200mm，寬度W為5～100mm，厚度D為1.0～10.0mm。

8.根據權利要求2所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：所述飛行高度H為0～50km，飛行馬赫數Ma為1.5～10。

9.根據權利要求2所述的一種超聲速旋轉導彈彈體結構，其特征在于：所述調整楔形塊數量及長度、寬度、厚度具體為：如果計算所得帶楔形塊外形滾轉轉速大于設計轉速，則減小楔形塊數量或長度、寬度、厚度；反之則增大上楔形塊數量或長度、寬度、厚度。

10.一種超聲速旋轉導彈轉速設計方法，其特征在于，包括：

步驟S1、設計帶楔形塊的彈體結構，包括：彈體(1)、尾舵(2)、楔形塊(3)；彈體(1)為軸對稱旋成體，包括頭錐段及圓柱段；若干尾舵(2)位于圓柱段的尾部；楔形塊(3)為楔形結構，安裝在尾舵(2)的一側，所述楔形結構較厚的一端位于舵稍；

步驟S2、根據給定的飛行高度H和飛行馬赫數Ma，采用強迫振蕩或自由振蕩數值方法計算未安裝楔形塊外形動態氣動特性，獲得旋轉動導數Cmx_ωx；

步驟S3、調整楔形塊數量及長度、寬度、厚度；

步驟S4、計算帶楔形塊外形靜態滾轉力矩Cmx；

步驟S5、計算帶楔形塊外形滾轉轉速

步驟S6、將帶楔形塊外形滾轉轉速與設計轉速進行比較；若兩者相對偏差小于5％，則結束設計；否則，重復步驟S2-S5。