陈柯勋

（北京强度环境研究所，北京100076）

航行体出水载荷测试技术研究

陈柯勋

（北京强度环境研究所，北京100076）

以实验技术的手段获取航行体水下和出水过程航行体表面压力和运动姿态参数是获取出水载荷和出水姿态参数的重要手段；提出了航行体水下试验的航行体表面测量方法，设计了航行体出水载荷和姿态测量系统，将测量系统应用于水下试验，成功获得了航行体表面压力和姿态参数；试验结果表明：该系统满足水下测量要求。

水下航行体；测量技术；测试系统；出水姿态；出水载荷

航行体在水下高速运动时，其表面低压区的水会相变为水蒸气，会在航行体表面产生空化现象，形成水汽混合的空泡。空泡（化）现象是一种十分复杂的物理现象，当航行体在水中高速运动时，其表面某些部位的压力会因绕流的作用而降低。当流经这些部位的水因压力过低而蒸发汽化，使流场局部呈现水-汽二相流动时，就标志着流场中发生了空泡（化）现象。空泡现象是航行体水下绕流中最重要的流动现象之一［1］。

随着航行体的运动，空泡逐渐发展并在末端形成高压回射流，当航行体出水时，空泡内的压力升高，导致其中的水蒸气会再次相变成为水，形成溃灭。空泡溃灭将在航行体表面产生非常高的压力和冲击形成所谓的空泡溃灭压力脉冲，进而在结构中形成较高的弯矩载荷，很容易造成航行体结构破坏。因此利用试验技术的方法，对空泡内的压力随速度的变化、出水时空泡溃灭的压力特征以及航行体的姿态进行研究，并结合结构动力学方法，分析结构载荷形成的机理和规律，对于航行体的结构强度设计以及安全发射有着非常重要的意义［2-3］。……