沈阳理工大学课程设计说明书
Re?v0l?v0l? （3.14） v?式中：
Re ——雷诺数；
?——气流的粘性系数，??0??1.825?10?6；
?——气体密度，???0n?H(y)?1.206?1?1.206kg/m3； l——弹丸的总长度； v——弹丸的初速。 将上述数据代入求得：
Re?2.09?108
当雷诺数2?106 C10.032S?xf?1?0.12Ma2Re0.145S 式中 cxf——摩阻系数； Ma——马赫数； S?——弹丸的侧表面积； S——弹丸的横断面积； 其中： Ma?v0c?988340?2.91 2S??Dm4 SD?D?22??πm2?m?2????3.14Dm??πD67Dπm?1.m?2?Dm?0.879Dd?? ?2?1?0.879?2?22??Dm?0.35D2mS2??5.150πDm 将数据代入得： Cxf?0.02891 17 3.15） （沈阳理工大学课程设计说明书 3.2.2涡阻系数的计算 在一定条件下，由于气流流动的惯性使弹表的附面层与弹体表面分离，而弹体尾部附近没有气流流过，形成了接近真空的低压区，周围压力较高的气流向低压区闯入填补，造成杂乱无章的旋涡。实验发现，涡流区压力远小于弹头附近气流中的压力，弹头与弹尾的压力差，即构成所谓涡阻。因为直到目前为止，还没有较准确的计算涡阻的理论方法，因此，涡阻通常由测定底部压力来确定。在附面层不分离的条件下，涡阻即等于底阻，本说明书假设在此条件下计算。 已知弹丸初速为988m/s所以弹丸为超音速，超音速下，旋转弹丸底部阻力系数的经验公式为： ?4?2?2? （3.16） Cxb?1.14????????Ma??式中 Cxb——底阻系数； ?——弹丸长径比； ?——收缩比； 其中： ??l?4.21 Dm??将数据代入得： Dd?0.8684 DmCxb?0.0786 3.2.3波阻系数的计算 空气具有弹性，当它受到某种压缩扰动，即以此扰动为中心，产生疏密相间的振动，形成的弹头波、弹带波、弹尾波等在弹道学中总称为弹道波，由弹道波形成而产生的阻力叫波阻。 波阻系数包括弹头部与弹尾部波阻系数两种：本次课程设计为榴-7引信为锥形头部： ??Cxw?Cxw?Cxw （3.17） 18 沈阳理工大学课程设计说明书 0.002?1.7??Cxw??0.0016?? （3.18） 2?0Ma??0.002?2??2 (3.19） Cxw??0.0016??1??t2?Ma??式中 ?Cxw——为头部波阻系数； ?Cxw——为尾部波阻系数。 将上述的数据代入得： Cxw?0.13685 3.2.4弹体阻力系数分析 在攻角为零超音速状态下弹体阻力系数为： Cx?Cxf?Cxb?Cxw （3.20） 算得： Cx?0.24436 摩阻所占的百分数： CxfCx涡阻所占的百分数： ?0.02891?100%?11.83% 0.24436Cxb0.0786??100%?32.17% Cx0.24436波阻所占的百分数： Cxw0.13685??100%?56.00% Cx0.24436为了证明弹丸的飞行稳定性，首先要计算出弹丸所受的空气阻力，弹丸在超音速飞行过程中受到的空气阻力，包括摩阻，涡阻和波阻三部分，结合任务书所给已知条件，经过了大量的计算，得到弹丸所受的摩阻占总阻的11.83%,涡阻占32.17%，波阻占56.00%。理论上超音速飞行的弹丸的摩阻约占10%，涡阻约占30%，波阻约占60%，所以本次空气阻力计算基本符合要求。 19 沈阳理工大学课程设计说明书 3.3弹丸外弹道参量的计算 外弹道参量的计算方法主要分为三大类：数值积分法、近似分析解法和弹道表解法。计算繁杂，需要应用电子计算机来提高其计算速度；分析解法总是在一定的近似假设下求解的，故其计算准确性受一定的限制。所以本说明书采用弹道表解法多变量直线差值求解。 3.3.1弹道系数与弹形系数的计算 估算弹丸所受空气阻力时，预先选定一个或一组特定形状的弹丸作为标准弹丸，将他们的阻力系数曲线仔细地测定出来（一组的，测出其平均阻力系数曲线）。其他与此形状相近的弹丸，只需要测出一个Ma数时的阻力系数Cxon的值，将与其标准弹的同一Ma数处得Cxon值相比，得比值i,定义它为该弹丸相对于标准弹的弹形系数，即： i?Cxon(Ma) （3.21） Cxon(Ma)查《空气动力学》图12-32得：在43年阻力定律下v0?988m/s时阻力系数： Cxon(Ma)?0.2834 将数据代入得： i?0.86 表示弹丸的本身特征（形状、尺寸大小和质量）对弹丸运动影响的组合叫做弹道系数并用c表示，其表达式为： 2iDmc??103 （3.22） m强上述所需的数据代入得： c?0.84 3.3.2弹道诸元的确定 弹道诸元的的确定我们依据弹道表进行查找根据任务书所给的数据我们就弹道高、射程、飞行时间、落速、落角进行查找计算，以下为查得的弹道表数据，将下列数据做成表格的形式。 20
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