袁绪龙，栗敏，丁旭拓，任伟，周方旭

(西北工业大学 航海学院，陕西 西安 710072)

0 引言

随着现代防御技术的发展，传统的反舰导弹面临突防能力不断被抵消的风险，而鱼雷也因航程短而面临作战效能不足的困境。为了促进导弹武器系统的高速远程优势与鱼雷武器系统的隐身性和毁伤能力优势相融合，跨水空介质航行器概念应运而生。利用超空泡减阻降载技术能最大程度弥合空中飞行与水下航行的速度差距，降低入水载荷，实现空中水下无缝切换，不仅可用于开发新一代高性能武器装备，也能大大提升现有空投鱼雷和潜射导弹武器系统的性能。

本文以一种基于超空泡航行技术的新概念跨介质航行器为对象，研究其高速入水-转平过程的载荷特性。已经开展的原理实验研究表明，为了快速转平而预置的舵角诱发了剧烈的尾拍运动，而尾拍过程产生了巨大的法向过载和弯矩，给航行器结构设计带来挑战。为降低法向过载，有必要系统地开展高速入水转平运动过程中尾拍形成机理及其影响因素研究，从而为消除尾拍振荡、降低法向过载提供指导。关于入水冲击现象的研究，已有很长的历史。1932年，Wagner[1]提出了小倾斜升角模型的近似平板理论,并使得该理论成为现代入水理论研究的基础。Truscott等[2-3]应用空泡截面独立扩张原理分析了射弹入水过程中空泡形态的变化。Lee[4]描述了射弹高速入水的空泡动力学模型，提出了空泡深闭合与表面闭合的概念，发现速度对空泡闭合时间并没有影响。……