枪管内膛损伤对弹头外弹道过程的影响研究

作     者：沈超 周克栋 赫雷 陆野 李峻松 SHEN Chao;ZHOU Ke-dong;HE Lei;LU Ye;LI Jun-song

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 中国兵器工业第208研究所北京102202 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11802138) 

出 版 物：《北京理工大学学报》 (Transactions of Beijing Institute of Technology)

年 卷 期：2020年第40卷第6期

页      码：623-631页

摘      要：为研究枪管内膛损伤对弹头气动特性及外弹道过程的影响,基于系统的12.7 mm机枪枪管寿命试验获得的内膛损伤规律,建立了损伤枪管的有限元模型并获得了枪管在4个寿命阶段所发射弹头的表面形貌状态.采用基于剪应力输运(SST)k-ω湍流模型的计算流体力学(CFD)方法对不同表面形貌的高速旋转弹头的气动参数进行了数值计算.采用均匀设计方法安排随机因素影响下的弹头内弹道计算过程,获得了各阶段弹头膛口扰动随机响应状态.建立了弹头6自由度刚体外弹道模型,结合弹头的气动参数和膛口扰动状态对弹头外弹道过程进行编程求解,获得了100 m处各寿命阶段枪管所发射弹头的散布圆半径和椭圆弹孔率,最终计算结果与试验数据吻合较好.计算结果表明:弹头初始扰动在枪管寿命末期的迅速增大,以及大攻角下弹头所受气动力压力中心的前移和马格努斯力矩的增大等,是造成枪管寿命末期弹头飞行稳定性降低及枪管迅速寿终的主要原因.

主 题 词：内膛损伤 计算流体力学 气动特性 均匀设计 外弹道 枪管寿命 

学科分类：08[工学] 0826[工学-生物医学工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.15918/j.tbit 1001-0645.2019.147

馆 藏 号：203952963...