弹道学5-3学习教程.pptx
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1、5.5.空气阻力加速度 6.6.弹道系数 c与空气阻力加速度成正比。在相同初速和射角条件下,c越小射程越远。第1页/共19页以以4343年阻力定律为依据的经验公式年阻力定律为依据的经验公式(不适于手枪弹):(不适于手枪弹):适用范围:弹头部为圆弧形;全装药适用范围:弹头部为圆弧形;全装药 500m/s;式中:式中:注:注:身管口径,而不是弹径身管口径,而不是弹径 ,htht、E E见下图见下图dht第2页/共19页指物体姿态不变,仅由气流以某个不变的攻角和流速(定态流动)流过时产生的空气动力,在风洞中将模型以一定的攻角固定吹风,在测力天平上测出的力即为静态空气动力。5.3 5.3 有攻角时弹箭
2、的静态空气动力和力矩有攻角时弹箭的静态空气动力和力矩 当攻角不为零时,气流在由弹轴和速度组成的攻角平面内关于弹轴是不对称的,在弹丸迎着气流的一面,由于弹丸阻滞气流的面积变大,总阻力显著增大,扰动较强。弹箭迎风的一侧风压大,背风的一侧风压小。静静态态空空气气动动力力第3页/共19页 存在攻角的情况下(不论亚音速或超音速),空气阻力方向与作用点如图所示,点P称为压力中心,简称压心。在攻角面内,总空气动力R 可以分解为沿速度反方向的分力Rx(切向阻力)和垂直于速度方向的分力Ry(升力),也可以分解为沿弹轴的分力或轴向力RA 和沿垂直弹轴的分量或法向力Rn。(a)旋转稳定弹旋转稳定弹(b)尾翼稳定弹尾
3、翼稳定弹vCRyRyRxRxRvRCPP第4页/共19页各力之间的关系:各力之间的关系:RnRAMzCRyR第5页/共19页 5.3.1 5.3.1 切向阻力切向阻力Rx 空气阻力R分解为平行于速度方向的分量,即为切向阻力Rx,亦称迎面阻力,该阻力总是与速度矢量共线反向。当0时,Rx为 cx(Ma,)攻角不为零时的阻力系数,由空气动力学知,当角不大且不在跨音速时,有 式中k为阻力的攻角系数,在较小时近似为常数。由于攻角的出现新增加的这部分阻力称为诱导阻力。由于诱导阻力与攻角平方成正比,故当攻角很小时诱导阻力几乎可以忽略不计;但当攻角很大时,诱导阻力急剧增大。第6页/共19页 5.3.2 5.3
4、.2 升力升力Ry升力Ry与弹速矢量垂直,其作用效果是使速度矢量改变方向。升力的表达式为:式中:Cy升力系数,它是弹形、马赫数和攻角的函数,在攻角不大时,升力系数导数,仅与弹形和Ma数有关。升力在弹轴与速度矢量所构成的平面内,此平面称为攻角平面(或阻力面)。第7页/共19页 5.3.3 5.3.3 翻转(或稳定)力矩翻转(或稳定)力矩MzMz及阻力臂及阻力臂h h 由于空气阻力作用点不在质心上,因而一定产生使攻角减小或增大的力矩,此力矩使弹丸稳定(对尾翼弹稳定力矩)或翻转(对旋转弹翻转力矩)亦称为俯仰力矩,其表达式为:式中:特征长度,常取为弹长;力矩系数,也是马赫数和攻角的函数,在不大时,力矩
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