尤天庆，权晓波，刘元清，鲍文春，王占莹

（1.北京宇航系统工程研究所，北京 100076；2.中国运载火箭技术研究院，北京 100076）

0 引 言

航行体水下垂直干发射情况下，弹射气体会附着在尾部低压区，形成附着尾空泡[1]。考虑不可压缩流体下游的扰动会对上游流动产生影响，尾空泡状态及演化过程必然会对上游航行体表面压力产生不同程度的干扰[2]，进而对航行体整体流体动力特性产生影响[3]。

目前对尾空泡的研究主要集中于空泡形态和泡内压力的预示，其计算分析方法主要分为简化工程计算[4]以及基于雷诺平均N-S方程的流场数值模拟两类[5]。针对流线型航行体及尾空泡组合体，在其流动分离不明显的情况下，基于势流的边界元计算可在有限计算资源下分析流场特性，从计算效率和流场信息获取等方面比较，是一种介于工程简化计算和基于雷诺平均N-S方程仿真计算的方法。

运用势流理论对空泡发展演化的研究，一方面集中于水中孤立气泡的生长和溃灭[6]，最早见于Blake和Gibson的工作[7]，另一方面集中于航行体肩部附着空泡研究[8-9]。相关研究表明基于势流的边界元方法，在空泡形态、流场结构以及物面整体受力等方面的研究分析工作中发挥了重要作用。

本文基于势流理论，利用边界元数值方法，建立了二维轴对称航行体及附着尾空泡的流场计算方法，并形成了计算程序。在此基础上计算分析了不同空泡数条件下尾空泡对上游航行体物面压力分布的影响，并以此为基础进一步分析了瞬态情况下尾空泡收缩过程对上游压力的扰动，基于数值计算结果结合实验数据说明了压力扰动的衰减规律。……