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超音速光学导引头整流罩的形状优化

魏群1’2,艾兴乔1’2,姜湖海1’2,宣明1,贾宏光1
(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;
2.中国科学院研究生院,北京100039)
 

摘要:为了改善导引头整流罩形状对导引头内光学系统成像质量的影响,减小导弹总体飞行阻力,以优化整流罩形状为目的,对整流罩外曲线与内曲线进行了分析和优化。首先进行了计算流体力学(CFD)数值仿真与风动试验对比,得到准确的仿真参数;在此基础上,通过CFD数值仿真得到整流罩外曲线长径比与整流罩阻力系数的归一化关系函数,采用光程差的评价方法得到整流罩外曲线长径比与成像质量的归一化关系函数,在确定空气动力性能与成像质量权重后,得到优化后的整流罩外曲线,外曲线为R为37.5,C为一0.75的椭圆。在获得外曲线形状的基础上,以光线经过整流罩后偏折最小为优化目标,运用光线追迹方法,建立优化函数,最终得到优化的整流罩内曲线,内曲线为R为33.31。C为一0.78的椭圆。对整流罩内、外曲线方程的分析表明,这种优化的整流罩既有良好的空气动力学性能,也有良好的光学性能。
 

关键词:整流罩;优化设计;CFD;光线追迹


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