为了简化控制系统,许多反坦克导弹、空射导弹都采用绕体轴高速旋转的飞行方式来取得稳定性。在导弹飞行过程中,攻角和旋转同时存在时,将发生马格努斯效应,产生马格努斯力、力矩。 弹体的马格努斯效应是在旋转和横向流动的作用下发生的,由于附面层的畸变和离心力因素,造成细长体弹身两侧压力分布不对称,从而产生一个额外的侧向力—马格努斯力。尾翼的马格努斯效应是由翼一体干扰、尾翼斜置/斜切和尾翼钝后缘底部压强的变化而引起的。马格努斯力一般不大,约为法向力的1～10%,但由此而产生的马格努斯力矩却可以影响导弹的命中精度甚至破坏航向动稳定性。因此,深入研究马格努斯效应对旋转导弹的气动外形和控制系统设计具有指导意义。 本文采用格心格式有限体积法求解N-S方程,对旋转弹丸/导弹的流场进行数值模拟。其中,无粘通量项的离散采用迎风型通量差分分裂格式(FDS),以隐式近似因子化法进行时间推进,通过定常计算模拟了绕旋转弹丸的流场。采用双时间推进及动网格技术进行非定常计算,引入刚体定轴转动定律对转速进行调节,计算了斜置尾翼导弹和斜切尾翼导弹运动规律及气动特性。着重研究了旋转弹丸和旋转导弹的马格努斯效应。弹丸的计算结果与文献实验结果符合良好。