Fluent大口径弹头外形设计与气动特性研究(3)
最后,对比分析不同参量弹头在气动特性上的性能，对不同参量弹头的阻力特性、压力云图进行对比分析，为弹头的优化设计提供理论参考。
2 不同参量弹头的CATIA建模
2.1 弹头外形方案的确定
一般来说，枪弹的组成部分分为四部分：弹头、药筒、发射药和火帽。在枪弹中习惯将弹丸称作弹头。弹头从外形来看通常可分成三部分，即弧形部（弹头部）、圆柱部（导引部）和尾锥部（弹尾部）[10]。
弧形部与尾锥部有多种形状，一般来说，弧形部和尾锥部起着使弹头在空气中飞行时获得最小阻力的作用。
从结构来看，弹头又由弹头壳、铅套和内部配件三部分组成。弹头壳起到保持弹头外形、连接各元件、赋予弹头旋转运动的功能[11]。铅套缓冲弹头挤入膛线时所受到的压力，保护内部配件，同时还可减少弹头对膛线的磨损。内部配件用来完成特定的战斗任务，如穿甲弹里的穿甲钢芯、曳光弹里面的曳光管，基本的击针、火帽等。
弹头外形方案的设计包括弹头的外部外形，内腔外形和零件尺寸等的确定。确定弹头的外形需要考虑弹头对目标的作用效果、弹道性能、飞行稳定性等的影响。它的基本尺寸应根据技战术要求和弹头的特点来选择[12]。
弹头的外形中，圆柱部直径、弹头全长、弹头部长度、圆柱部长及弹尾部长是决定整个外形布局的基本尺寸。弹头全长是在弹头质量确定以后确定的，旋转弹头在空气中飞行时，由于弹头高速旋转，产生了克服弹头翻筋斗的急螺效应，使得弹头飞行稳定。弹头长度越长，空气阻力的翻转力矩越大，相应的要求弹头的转速也越高，因此在一般情况下，旋转弹头的全长很少超过5.5倍口径。本文中所讨论的弹头口径为12.7mm，弹体长度在48.838～56.9mm之间变化。
弧形部尺寸和形状对正面空气阻力影响较大，特别是在超音速时，对弹头飞行弹道影响更大。从空气阻力的角度来看，对于飞行稳定的弹头，弧形部长度越长，弹头形状越尖锐，其阻力值就越小。但当弧形部长度过分增长，则弹形系数不再有显著变化。另外，由于全长有一定的限制，所以弧形部长度不能太大。弧形部是旋成体，从阻力观点来看，以抛物线形母线最有利而以椭圆形母线最差。目前绝大部分枪弹都采用弧形形母线，所以枪弹弹头部亦称为弧形部
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