大型水陆两栖飞机舱段入水冲击实验研究
2019-07-08张家旭褚林塘
振动与冲击 2019年12期
孙 丰, 魏 飞, 吴 彬, 张家旭, 褚林塘
(1. 高速水动力航空科技重点实验室,湖北 荆门 448035;2. 中国特种飞行器研究所,湖北 荆门 448035;3. 中航通用飞机有限责任公司,广东 珠海 519000)
近年来随着通用航空的迅猛发展,水上/水陆两栖飞机的价值不断得到体现,目前只有少数几个国家有能力研制大型水陆两栖飞机,国际上有代表性的水上/水陆两栖飞机机型有加拿大的CL-415、日本的US-2、俄罗斯的别-200以及美国的LAKE系列等,这些机型的性能体现了国外在相关领域的水平。国内从上个世纪70年代至今已成功研制了水轰5及鲲龙两型大型水上/水陆两栖飞机,鲲龙大型水陆两栖飞机的研制,对着水性能提出了更高要求,促进了着水冲击问题研究的开展。
水上/水陆两栖飞机在水面起降时,将产生复杂的流固耦合作用,在此过程中飞机要承受复杂的水动载荷,着水冲击载荷有着历程短、峰值高的特点,是水上/水陆两栖飞机结构设计及强度校核的主要载荷之一。水上/水陆两栖飞机船体横截面为楔形,国内外开展了大量楔形体入水撞击实验[1],用来分析着水载荷特性。Chuang[2]开展了一系列不同斜升角的楔形体入水实验,研究发现斜升角小于3°时,入水过程存在明显的气垫效应,变形体压力明显小于刚性体。Ochi等[3]根据船模试验数据分析,发现只有达到一定的相对速度,才能产生明显的砰击压力,给出了船底砰击压力估计的经验公式。Ei-Mahdi等[4]对不同斜升角的刚体模型压力试验结果进行了分析,给出了最大冲击压力估算公式。……
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