强激光与粒子束

作者：陈勇, 路大举, 谢伟明, 姚向红, 袁强, 吴运刚,

关键词：气动载荷, 光学炮塔, 非稳态特性, 脱落涡街, 光电跟踪系统,

采用耦合J-B模型的IDDES模型与双时间步LU-SGS方法开展炮塔非稳态气动载荷的数值仿真研究。炮塔流动会发生分离，天顶位置的分离角大于90°；当流动绕过炮塔时，形成马蹄涡、脱落涡街等非稳态流场结构，导致气动载荷也具有非稳态特性；炮塔顶点的脉动静压功率谱在1.6～40.0 kHz进入各向同性均匀湍流的惯性子区，基本满足Kolmogrov的−5/3定律；气动力以阻力为主，横向力的脉动幅值大，气动力矩则以俯仰力矩为主，滚转力矩的脉动幅值大，偏航力矩可以忽略不计；气动力和力矩的功率谱主要集中在1 kHz以下，存在多个尖峰频率，主频约为230 Hz（斯特劳哈尔数为0.15）。在ATP系统设计之初，需要考虑光学炮塔所受气动载荷的非稳态特性，并规避尖峰频率尤其是主频的谐振破坏问题。

来源：2020年第8期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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