任泽宇, 孙龙泉, 李志鹏, 肖 巍

(哈尔滨工程大学船舶工程学院， 哈尔滨 150000)

0 引言

水下航行体在进行高速运动时，航行体壁面附近的流体压力降低，当压力低于饱和蒸气压时航行体表面将发生空化，产生空泡并附着在航行体表面。当航行体出水时，空泡将会发生溃灭，使航行体表面承受较大的溃灭载荷，航行体的结构稳定性将破坏，导致航行体弹道不稳定，甚至航行体表面及内部结构被损坏。因此，对水下航行体出水过程中的空泡发展及溃灭过程进行研究，掌握空泡发展及溃灭特性，对提高航行体出水相关工程技术水平，支撑相关工程设计，以及对航行体出水降载的进一步研究均有重要意义。

对于空化问题，针对水翼和螺旋桨空化过程中的空泡演化过程研究较多，相对而言，对于航行体水下非定常空化流动特征的实验研究较少。王一伟等、黄彪等、胡常莉、张孝石等分别基于闭式水洞，对不同头型的航行体进行了空化实验，分别研究了航行体空化过程中空泡形态的脉动特性、流动特性、形态演变过程等。相比于空化水洞，弹射式发射实验装置更接近于工程实际，同时兼顾重力作用方向、水深变化过程等因素的影响。孙龙泉等、赵蛟龙等基于自主设计的小尺度回转体出水过程弹射试验系统，研究了航行体出水过程中肩空泡的动态特征及其对弹体运动姿态的影响。王一伟等结合航行体垂直发射实验和数值模拟研究，对航行体空泡发展过程中出现的回射流现象进行了详细研究，分析了回射流的运动特征及其对空泡脱落的影响机制。……