兵器装备工程学报

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稿件标题: 预制舵角对超空泡构型航行体入水运动特性影响研究
稿件作者: 魏海鹏1,连宵2,王凡瑜1,刘元清1,孙铁志2,3
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2025.01.011
科学编辑: 郭则庆 博士(南京理工大学 副研究员、博导)
栏目名称: 装备理论与装备技术
关键词: 通气;预置舵角;流场演化;弹道特性
文章摘要: 为了探究预置舵角对通气航行器入水运动特性的影响,基于VOF(Volume of Fluid)模型和SST k-ω湍流模型,开展了通气航行器带舵角高速斜入水流场的数值模拟和弹道特性分析。通过将数值预报的空泡形态和弹道特征与试验结果相对比,验证了所采用的数值方法的有效性,并分析了不同舵角对航行体入水流场演化、弹道特性和水动力特性。结果表明:倾斜高速入水条件下,入水空泡会迅速发生表面闭合,同时舵角的存在使入水空泡存在上下侧不对称情况。入水一定深度后,由于静水压力的增加和航行器速度下降,航行器尾部空泡脱落,升力系数和俯仰力矩发生波动。舵角对于航行器弹道特性产生明显的影响,舵角越大,航行器最大入水深度减小,俯仰角度变化越迅速,姿态转平的时间提前。5°舵角工况相较于3°舵角工况,姿态转平时间提前了86 ms。但是舵角对航行器轴向速度基本没有影响。舵角同时对航行器水动力特性存在一定的影响,舵角越大,升力系数的最大值越大,俯仰力矩越高。但是,舵角对航行器阻力系数影响不明显。
稿件基金: 基础科研计划资助项目(JCKY2021203B003)
引用本文格式: 魏海鹏,连宵,王凡瑜,等.预制舵角对超空泡构型航行体入水运动特性影响研究[J].兵器装备工程学报,2025,46(1):89-96.
WEI Haipeng, LIAN Xiao, WANG Fanyu, et al.Study on the influence of preset rudder angle on water entry motion characteristics of supercavitating vehicle[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2025,46(1):89-96.
刊期名称: 2025年01期
出版时间: 2025年1月
收稿日期: 2024-03-10
修回日期: 2024-04-06
录用日期: 2024-04-20
上线时间: 2025年1月31日
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