一体化弹弹托分离性能的代理优化研究

作     者：高钟谱 许和勇 尹晋涛 蒋胜矩 

作者机构：西北工业大学航空学院 飞行器基础布局全国重点实验室 西安现代控制技术研究所 

出 版 物：《弹箭与制导学报》 (Journal of Projectiles,Rockets,Missiles and Guidance)

年 卷 期：2025年

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(12472234) 

主　　题：一体化弹 弹托分离 六自由度仿真 代理优化 Kriging模型 

摘      要：一体化弹弹托的快速分离特性对弹丸射击精度具有重要影响，是弹托的主要设计要求之一。为提升弹托分离性能，基于六自由度方程和URANS方程发展了适合弹托分离计算的非定常CFD方法，并基于Kriging模型和遗传算法构建了弹托迎风窝外形代理优化框架。采用16度压缩拐角算例，通过与实验值对比，验证了本文CFD方法的可靠性。通过代理优化方法得到了优化后的弹托迎风窝外形，并对比基准弹托进行了流场和分离特性分析，揭示了优化弹托分离性能得以提升的气动机理。结果表明，分离过程中优化弹托贴近弹丸的内表面压力衰减量显著小于基准弹托，迎风窝的表面压力与基准弹托基本持平，因此，优化弹托的整体分离力显著增加，分离横向位移提升14.86%，分离俯仰角提升13.75%，分离性能显著提高。