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[科普中國(guó)]-干擾升力

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簡(jiǎn)介

當(dāng)把彈翼、彈身、尾翼(或舵面)等部件組合到一起作為一個(gè)完整的導(dǎo)彈來(lái)研究它的空氣動(dòng)力時(shí),可以發(fā)現(xiàn),全彈總的空氣動(dòng)力并不等于各單獨(dú)部件的空氣動(dòng)力的總和,這個(gè)現(xiàn)象的物理本質(zhì)在于部件組合在一起的繞流情況發(fā)生了變化。例如,安裝在彈身上的彈翼,由于彈身的影響,繞該彈翼的流動(dòng)就不同于繞單獨(dú)彈翼的流動(dòng),于是彈翼上的壓強(qiáng)分布、空氣動(dòng)力及空氣動(dòng)力矩都將發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱(chēng)為空氣動(dòng)力干擾,組合到一起的各部件之間的空氣動(dòng)力干擾主要是彈翼與彈身間的相互干擾,以及彈翼和彈身對(duì)尾翼的干擾。1

相關(guān)計(jì)算公式彈翼對(duì)全彈升力的貢獻(xiàn)除了單獨(dú)彈翼提供的 以外,還有翼身干擾引起的干擾升力,它包括兩部分,一部分是彈身對(duì)彈翼的干擾,這部分干擾升力以 表示;另一部分則是彈翼對(duì)彈身的干擾,其干擾升力用 表示,如果以 表示彈翼對(duì)全彈升力的貢獻(xiàn),則有

因此,就升力來(lái)說(shuō),翼身之間的干擾是有利的。

對(duì)于正常式布局、水平平置翼(或“+”型翼)的導(dǎo)彈來(lái)說(shuō),全彈的升力可表示為

式中, 為單獨(dú)彈身的升力; 為尾翼的升力。

工程上通常用升力系數(shù)來(lái)表述全彈的升力。在寫(xiě)成升力系數(shù)表達(dá)式時(shí),各部件提供的升力系數(shù)都要折算到同一參考面積上,然后各部件的升力系數(shù)才能相加。如果以正常式布局導(dǎo)彈為例,以彈翼的面積為參考面積,則有

上式右端的三項(xiàng)分別表示彈翼、彈身和尾翼對(duì)升力的貢獻(xiàn),其中, 反映了彈身最大橫截面積和尾翼面積對(duì)于參考面積(彈翼面積)的折算; 為尾翼處的速度阻滯系數(shù),反映了對(duì)尾翼處動(dòng)壓的修正。

當(dāng)攻角 和升降舵偏角 比較小時(shí),全彈的升力系數(shù)還可表示為

式中, 為攻角和升降舵偏角均為零時(shí)的升力系數(shù),它是由于導(dǎo)彈外形相對(duì)于 屏幕不對(duì)稱(chēng)而引起的。

對(duì)于軸對(duì)稱(chēng)導(dǎo)彈, 。于是有