李新颖，肖 军，张家旭，胡 奇，孙 丰

（1.中国特种飞行器研究所，湖北荆门 448035；2.高速水动力航空科技重点实验室，湖北荆门 448035；3.中国华阴兵器试验中心，陕西华阴 714200）

火箭滑橇是以火箭发动机作为动力并沿专用的高精度直轨道运行的装置，用以进行气动力、材料、引信、制导与控制系统的冲击和破坏实验［1］。在火箭滑橇运动的终点段，往往需要对橇车进行制动和刹车以实现被试品与火箭滑橇分离或软回收，为了减小制动时的阻力、过载和加速度，多采用水刹车方式［2］。水刹车的原理是当高速滑行的火箭滑橇进入制动段后，水刹车装置将水槽里的水戽起，水流在水刹车内部旋转一个角度后喷射出来，这样橇车的动量转换成了水的动量，从而获得强大的制动力，达到快速刹车的目的［3］。由于水刹车具有经济、灵活、制动能力大等特点，因此被广泛应用于火箭滑橇试验［4］。

火箭滑橇水刹车一般是在高速、大过载下运行的，各个装置承受很大的作用力，工况极其恶劣，所以在设计过程中需要进行受力分析［5］，然而物理试验往往面临成本高、周期长等问题。 随着计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）和高性能计算机的发展和应用，CFD 技术在航空、航天、船舶和兵器等领域的水动性能预报方面发挥着越来越重要的作用，渐渐变成与物理试验并驾齐驱的研究手段。CFD具有成本低、周期短、无缩尺比效应等优点，且能以较少的人力、物力和时间为物理试验提供指导［6-7］。

本文针对火箭滑橇水刹车超高速（1Ma）戽水过程中的强非线性内外流耦合的气水两相流问题，提出了一种基于雷诺应力模型结合VOF方法的水动性能数值计算方法，研究了水刹车在不同航速、不同吃水下的水动性能。……