王永虎，石秀华

（1.中国民航飞行学院，四川 广汉618307；2.西北工业大学 航海学院，西安710072）

自从上世纪20年代末水上飞机的水面降落问题提出以来，结构物入水冲击的理论与试验研究得到了飞速发展，例如，水上飞机和宇宙飞船水面着陆、卫星海面回收、空投雷弹入水冲击、船舶在风浪中砰击和救生艇的海上抛落等[1，2].由于理论分析入水初始弹道比较困难，忽扑行为的研究也只局限于定性分析，所以入水初始弹道和忽扑在空投雷弹入水冲击问题中的研究就显得尤为重要.20世纪60年代，WAUGH J G在假雷和实雷实验基础上，对空投雷弹入水弹道和忽扑行为进行了研究[2，3].为了研究空投水雷的入水以及水下运动行为机理，达到更准确地布雷，MANN J L采用蒙特卡罗法获得三维水雷模型 MINE6D的运动轨迹[4].CHU P C等建立时域3DOF运动方程以及回归模型，对圆柱体跌落入水进行了理论分析和实验研究[5，6].PARK Man－sung等[7]利用面元法数值计算了正切尖拱体以任意角度入水的冲击载荷，然后对尖拱体的忽扑行为进行了数值计算分析，但是在数值计算中忽略了入水空泡对入水弹道的影响，计算结果不可避免地存在误差.由于空投雷弹斜入水的复杂性和特殊性，必须对其入水初始弹道进行准确分析以确保斜入水的航行安全性.

1 入水冲击显式动力模型

用数理解析方法和数值方法研究入水初始弹道问题时，必须把结构动力学方程和流体动力学方程耦合起来求解，解析方法只适应于简……