潜射航行体齐射出水流场结构与流体动力特性研究

发布时间：2020-11-16 14:39

　　 当今世界,局部战争频发,潜射由于其独特的攻击手段在现代战争中发挥着不可替代的作用,为提高潜射导弹突防能力,水下齐射技术成为重点研究方向。本文在水下垂发出水背景下,对两发航行体齐射出水过程开展了试验和仿真研究。试验研究方面,建立发射间距可调的水下发射系统,并结合高速摄像系统完成水下发射试验。通过对单发航行体和双发航行体在静水发射试验中摄录的空泡形态和运动轨迹图像的对比,分析齐射出水过程中两发航行体之间的流场相互干扰及由此导致的航行体运动特性的改变,在此基础上,分析横流和发射间距等因素对上述参数的影响,发现横流会明显改变两发航行体的空泡形态和运动轨迹,而发射间距减小,会使次发航行体的空泡不对称性增大,次发航行体向首发航行体方向的偏移量增加;对齐射出水试验中发现的空泡溃灭中的喷溅形式进行机理分析,发现出水过程近水面处空泡振荡幅度和含气量是产生差异的主要原因,充足的含气量和较高的泡内压下,出水空泡溃灭过程则不会在航行体表面产生冲击。仿真研究方面,建立齐射出水六自由度运动仿真模型,据此开展不同发射时间间隔的水下齐射仿真。对无发射时间间隔工况下的压力场和速度场进行分析,给出航行体运动特性曲线,并分析出水过程姿态改变原因;对航行体不同纵向间距下的弹道和偏转角进行对比分析,得到航行体运动干扰消失的临界纵向间距,并给出航行体齐射出水过程的姿态偏转与质心偏移随纵向距离的变化规律。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TJ762.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究成果简析
    1.3 主要研究内容
第2章 航行体齐射出水过程研究方法
    2.1 引言
    2.2 航行体齐射出水试验方法研究
        2.2.1 试验整体方案
        2.2.2 分系统设计
        2.2.3 试验流程
    2.3 航行体齐射出水仿真方法研究
        2.3.1 基本控制方程
        2.3.2 湍流模型方程
        2.3.3 多相流模型
        2.3.4 双航行体六自由度运动实现技术
        2.3.5 数值离散求解方法
    2.4 本章小结
第3章 航行体齐射出水空泡形态及运动特性试验研究
    3.1 引言
    3.2 单发航行体出水试验研究
        3.2.1 图像采集及处理
        3.2.2 空泡轮廓演化
        3.2.3 单发航行体运动特性
    3.3 双发航行体齐射出水试验研究
        3.3.1 坐标定义及图像采集处理
        3.3.2 齐射空泡轮廓演化
        3.3.3 齐射航行体运动特性
    3.4 横流对双发航行体齐射出水影响的试验研究
        3.4.1 图像采集及处理
        3.4.2 横流下空泡轮廓演化
        3.4.3 横流下航行体运动特性
    3.5 航行体间距对双发航行体齐射出水影响的试验研究
        3.5.1 图像采集及处理
        3.5.2 各间距下空泡轮廓演化
        3.5.3 各间距下航行体运动特性
    3.6 航行体带空泡出水空泡溃灭研究
        3.6.1 空泡溃灭形式简介
        3.6.2 空泡溃灭差异分析
        3.6.3 成因分析
    3.7 本章小结
第4章 航行体齐射出水过程流场结构仿真研究
    4.1 引言
    4.2 仿真方法验证
        4.2.1 计算模型及边界条件设置
        4.2.2 数值模拟结果与试验结果对比分析
    4.3 发射时间间隔对齐射出水影响的仿真研究
        4.3.1 典型工况下流场结构研究
        4.3.2 典型工况下流体动力特性研究
        4.3.3 发射时序对水中弹道影响分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

【参考文献】

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本文编号：2886348