橢球形飛彈偏心率之選用

Choice to the eccentricity of a prolate shape missile

蘇恭彥(KUNG-YEN SU)

指導教授 ： 蔣榮樟

國立臺灣師範大學/理學院/物理學系/碩士(2000年)

摘要

本文以理論探討各種同體積但不同偏心率的橢球形飛彈，在飛行時偏心率之最佳選用值。
結果發現當飛彈在不可壓縮性流體中運動時，並省略重力及柯氏力等外力作用下，有下列三項結果：
１、對非黏滯性流體而言，當飛彈偏心率為零時（外型為圓球）有效質量較大，當飛彈偏心率接近1時（外型接近長條形），有效質量比較小。有效質量比較小時表示易加速或減速。
２、對非黏滯性流體而言，當彈身與射出方向不一致時會偏離中心軌道，偏心率愈大者其偏離半徑愈大，偏心率愈小者其偏離半徑愈小，偏心率為零時偏離半徑為零。當彈身與射出方向一致時，均不會偏離中心軌道。故此當飛彈在發射器中有較長時間穩定其方向時，較易使彈身與射出方向一致而減少偏離現象，減少誤射。在空氣中，偏心率對偏離半徑之影響輕微（例如在0.2公尺以下），故其可選用範圍較大。在水中，偏離半徑受明顯的影響（可達數公尺），偏心率的選用便需留意，故其可選用範圍較小。（可選擇0.8至0.95間）
３、另一方面對黏滯性的流體而言，當橢球之Reynolds number小時，其Navier－stoke方程式中的慣性項可忽略，此時計算出其偏心率約等於0.859時所受黏滯阻力為最小。

關鍵字

偏心率 ； 理想流體 ； 有效質量 ； 偏離半徑 ； 黏滯性流體 ； 有效黏滯半徑

參考文獻

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