水下弹射筒口气泡及载荷特性数值研究 ①
2021-07-15杨珺凡傅德彬毕凤阳
固体火箭技术 2021年3期
关键词:模型
杨珺凡,傅德彬,毕凤阳,卫 超
(1.北京理工大学 宇航学院,北京 100081;2.中国船舶重工集团公司第七一三研究所,郑州 450015;3.河南省水下智能装备重点实验室,郑州 450015)
0 引言
弹射是导弹水下发射最常用发射方式之一。水下弹射过程中,导弹在动力装置产生的高压燃气或燃气-蒸汽混合工质作用下快速运动,在弹体离筒后,筒内工质气体与水环境相互作用,形成复杂的多相流动和筒口气泡[1-4],在邻筒水密膜、筒盖等结构表面产生显著的冲击载荷,对这些设备安全有着重要的影响。
随着水下武器装备的发展,水下发射产生的流动和载荷状态得到了国内外研究人员的广泛关注和研究。王汉平等[5]围绕水下发射筒盖系统受载特性,采用含相变的多相流模型,对水下燃气-蒸汽式弹射筒口压力场进行了仿真分析。王亚东等[6]对潜射导弹弹射离筒过程中筒口气泡的发展及影响进行了数值模拟,给出艇体表面压力变化情况。张正等[7]对不同状态下水下发射筒口流场进行了较为全面的计算分析,给出了发动机喷流流场以及筒口气泡在导弹运动中的变化情况,明确了艇壁受压状态和气泡对于水下点火的影响。张晓乐等[8]对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析,获得了筒口压力场气泡脉动主要特征。Zhou等[9]结合水下穿透发射,研究了发射筒口射流气泡与水环境的相互作用特性,明确了影响气泡穿透距离的典型因素。Ma等[10]采用数值计算模型,结合运载平台运动状态,对发射过程中筒口气泡脱落、尾涡流及横流载荷等对水弹道的影响进行了研究分析。……
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