Características Aerodinámicas y Estabilidad Dinámica del Movimiento de Cono de Proyectil Giratorio con Aletas en Condiciones Supersónicas
Autores: Yin, Jintao; Jiang, Shengju; Hu, Yaowei; Zhang, Jiawei; Miao, Haochun; Lei, Juanmian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Características Aerodinámicas y Estabilidad Dinámica del Movimiento de Cono de Proyectil Giratorio con Aletas en Condiciones Supersónicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Proyectil giratorio
Movimiento cónico
Fuerza lateral
Momento de guiñada
Estabilidad en vuelo
Maniobrabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Para un proyectil giratorio, el movimiento de coning inducido por perturbaciones durante el vuelo puede tener un impacto único en la fuerza lateral y el momento de guiñada, lo que puede afectar aún más la estabilidad de vuelo y la maniobrabilidad. El flujo sobre un proyectil acoplado giratorio-coning y un proyectil giratorio fue simulado numéricamente resolviendo la ecuación de Navier-Stokes promediada por Reynolds no estacionaria (URANS) con un método de paso de tiempo dual implícito y un modelo de movimiento acoplado giratorio-coning establecido a través de una técnica de malla dinámica. Se analizó la variación en las características aerodinámicas transitorias y promediadas en el tiempo con el ángulo de ataque (AoA), la tasa de giro adimensional y la tasa de cono adimensional, y se reveló el efecto específico del movimiento de coning en la fuerza lateral y el momento de guiñada. Basado en estos hallazgos, se modificó el término del momento de guiñada en la teoría del movimiento angular tradicional, y se discutió la respuesta de vuelo a la perturbación inicial. Los resultados indican que la fuerza lateral y el momento de guiñada promediados en el tiempo del proyectil acoplado giratorio-coning son multiplicados en comparación con los del proyectil giratorio y varían linealmente con la tasa de giro adimensional y la tasa de cono. Los principales factores que afectan la fuerza lateral son el ángulo efectivo de deslizamiento lateral (AoS) inducido por el movimiento de coning, las ondas de expansión asimétricas y los vórtices asimétricos. El momento de guiñada mucho mayor inducido por el movimiento acoplado giratorio-coning puede causar más fácilmente divergencia del AoA e inestabilidad en el vuelo.
Descripción
Para un proyectil giratorio, el movimiento de coning inducido por perturbaciones durante el vuelo puede tener un impacto único en la fuerza lateral y el momento de guiñada, lo que puede afectar aún más la estabilidad de vuelo y la maniobrabilidad. El flujo sobre un proyectil acoplado giratorio-coning y un proyectil giratorio fue simulado numéricamente resolviendo la ecuación de Navier-Stokes promediada por Reynolds no estacionaria (URANS) con un método de paso de tiempo dual implícito y un modelo de movimiento acoplado giratorio-coning establecido a través de una técnica de malla dinámica. Se analizó la variación en las características aerodinámicas transitorias y promediadas en el tiempo con el ángulo de ataque (AoA), la tasa de giro adimensional y la tasa de cono adimensional, y se reveló el efecto específico del movimiento de coning en la fuerza lateral y el momento de guiñada. Basado en estos hallazgos, se modificó el término del momento de guiñada en la teoría del movimiento angular tradicional, y se discutió la respuesta de vuelo a la perturbación inicial. Los resultados indican que la fuerza lateral y el momento de guiñada promediados en el tiempo del proyectil acoplado giratorio-coning son multiplicados en comparación con los del proyectil giratorio y varían linealmente con la tasa de giro adimensional y la tasa de cono. Los principales factores que afectan la fuerza lateral son el ángulo efectivo de deslizamiento lateral (AoS) inducido por el movimiento de coning, las ondas de expansión asimétricas y los vórtices asimétricos. El momento de guiñada mucho mayor inducido por el movimiento acoplado giratorio-coning puede causar más fácilmente divergencia del AoA e inestabilidad en el vuelo.