本项发明介绍了一种新型的吸气式底凹腔减阻结构,该结构被应用于增程炮弹,旨在提升炮弹、导弹等飞行器的性能。该结构由V形凹腔底面和吸气唇罩组成,V形凹腔底面位于吸气唇罩内部,两者通过支撑肋条同轴固定。V形凹腔底面与吸气唇罩之间通过环缝形成环形流道。V形凹腔底面由多个环缝凹腔和顶部凹腔构成,环缝凹腔沿底面外表面间隔排列,顶部凹腔位于底面一端。该发明利用斜激波增压和空气动力学减速扩压原理,将高速气流动能转换为压力能,有效提高弹箭飞行器底部压力,降低底阻,并减少对低波阻外形气动布局设计的依赖。
背景技术
弹箭飞行器高速在大气层中飞行时,其阻力特性对弹箭飞行器的航程、有效载荷重量及推重比等特性有直接影响,因此,减阻一直是高速弹箭飞行器设计的首要任务。从弹箭飞行器高速飞行过程中所受阻力的形成机制来讲,弹箭飞行器阻力主要有摩擦阻力、波阻力和底阻构成。基于此,人们分别从飞行器外形结构优化、提升推力和提高底部压力等方面进行了大量减阻增升设计。专利申请CN202010667681.2提出了一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质设计,减阻增推的同时兼顾了有效载荷的重量,起到一定的有益效果。专利申请CN202011222265.8从被动整流角度出发将传统圆柱状气动外形整流成枣核形气动布局,达到降低飞行阻力的有益效果。
底阻作为弹箭飞行器飞行阻力的重要组成部分,文献报道约占总阻力的40%~50%,降低底阻对高速弹箭飞行器意义重大。从技术路线上,目前主要采用底排(如专利申请CN201010594424.7和专利申请CN201010594415.8)和底凹两种手段降低底阻。底凹方法具有结构简单、飞行包线适应性好、无额外复杂辅助部件等特点,在降低底阻方面仍是常采用的主要方法之一,但该方法降低底阻效果并不理想,因此,如何在底凹方法的基础上进一步降低底阻,是本领域技术人员亟待解决的问题。
实现思路