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高速射弹小角度入水弹道特性研究 被引量:10
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作者 肖海燕 罗松 +1 位作者 朱珠 于勇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期784-791,共8页
研究高速射弹小角度入水过程中的空化现象和弹体运动规律.计算采用VOF多相流模型捕捉空泡界面,采用Schnerr and Sauer空化模型模拟空化现象,弹体运动通过6自由度方程与重叠网格技术进行求解.计算分析了弹体小角度入水过程中的弹道特性... 研究高速射弹小角度入水过程中的空化现象和弹体运动规律.计算采用VOF多相流模型捕捉空泡界面,采用Schnerr and Sauer空化模型模拟空化现象,弹体运动通过6自由度方程与重叠网格技术进行求解.计算分析了弹体小角度入水过程中的弹道特性、空泡的演化规律及射弹的流体动力特性,初步探索了高速射弹的小角度入水时产生的弹跳现象.研究表明:此高速运动的旋转射弹在小角度入水时,弹体轨迹和姿态容易发生很大的变化,空泡形态不对称,弹体大面积沾湿导致弹体受到很大的流体动力和力矩,弹体运动失稳产生弹跳翻转现象.分析表明,弹体小角度入水容易沾湿,沾湿对流体动力及其运动姿态有着极大的影响,弹体的不对称沾湿是超空泡射弹失稳的重要原因. 展开更多
关键词 高速射弹 小角度入水 多相流 空化
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阶梯式圆柱射弹小角度入水弹道特性研究 被引量:5
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作者 祁晓斌 施瑶 +1 位作者 刘喜燕 潘光 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2468-2479,共12页
圆锥圆柱外形射弹小角度高速入水过程中,入水初期空泡呈不对称性发展.随着入水角度减小,入水空泡发展不对称性现象加剧,使得弹体受到阶跃性突变力矩作用,导致其姿态角发生大幅度变化,严重影响射弹入水弹道稳定性,甚至出现入水跳弹现象.... 圆锥圆柱外形射弹小角度高速入水过程中,入水初期空泡呈不对称性发展.随着入水角度减小,入水空泡发展不对称性现象加剧,使得弹体受到阶跃性突变力矩作用,导致其姿态角发生大幅度变化,严重影响射弹入水弹道稳定性,甚至出现入水跳弹现象.为了改善高速射弹小入水角度入水过程弹道稳定性,基于“空化器空化效应”原理提出了一种阶梯式圆柱外形射弹设计方案.通过流体体积多相流模型和动网格技术,建立超空泡射弹小角度入水数值计算方法,并通过入水试验验证了数值方法的有效性.对阶梯圆柱外形射弹与圆锥圆柱外形射弹以5°入水角的入水过程进行了数值模拟研究,得到了不同射弹外形空泡演化特性对水动力特性及弹道稳定性的影响.结果表明:阶梯圆柱外形能够加快初生空泡的发展并伴随多空泡融合现象,在0°攻角条件下,当空泡充分发展后,空泡尺寸未发生改变,在小攻角(5°)工况下,空泡对弹体的包覆面积增大,改善了射弹的升力性能;在小角度入水过程中射弹锥段空泡发展形态对入水稳定性具有重要影响,阶梯圆柱外形能够有效加快入水空泡的发展,进而形成有效抑制攻角持续增大的恢复力矩,提升了高速射弹小角度入水初期弹道稳定性. 展开更多
关键词 小角度入水 阶梯圆柱射弹 入水空泡 流体动力 入水稳定性
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尾翼直径对超空泡射弹小角度入水弹道特性影响研究 被引量:2
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作者 张云治 郭则庆 孙帅 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期74-82,共9页
为了研究尾翼式超空泡射弹在小角度入水时尾翼直径对弹道特性的影响,采用VOF多相流模型和重叠网格技术,对3种不同尾翼直径的超空泡射弹在10°~30°入水工况进行数值模拟。分析射弹在不同尾翼直径小角度入水情况下受到的空泡形... 为了研究尾翼式超空泡射弹在小角度入水时尾翼直径对弹道特性的影响,采用VOF多相流模型和重叠网格技术,对3种不同尾翼直径的超空泡射弹在10°~30°入水工况进行数值模拟。分析射弹在不同尾翼直径小角度入水情况下受到的空泡形态、弹道特性。结果表明,射弹尾翼直径越大,入水冲击越大;15 mm尾翼射弹入水1 ms时速度最快,且俯仰运动最为平稳。研究成果可为尾翼式超空泡射弹的弹形设计提供理论参考。 展开更多
关键词 尾翼直径 超空泡射弹 小角度入水 弹道特性
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碟旋体高速小角度入水稳定性仿真分析
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作者 张晓乐 彭松江 +1 位作者 潘菲菲 杨兴林 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期113-118,共6页
[目的]针对高速航行体小角度入水稳定性问题,提出碟形回转体(碟旋体)高速斜切入水的技术方案,研究航行体高速入水的弹道特性。[方法]利用刚性Lagrange结构网格和Euler流场网格(L/E)耦合的方法,建立碟旋体和尖头回转体小角度入水的仿真... [目的]针对高速航行体小角度入水稳定性问题,提出碟形回转体(碟旋体)高速斜切入水的技术方案,研究航行体高速入水的弹道特性。[方法]利用刚性Lagrange结构网格和Euler流场网格(L/E)耦合的方法,建立碟旋体和尖头回转体小角度入水的仿真模型。通过对比所用算法得到的位移与文献试验测得的结果,验证算法的准确性。对比分析两种航行体在以7°斜角高速(405 m/s)入水后的质心弹道轨迹及计算结果,并模拟碟旋体在不同角度入水时的初始弹道,分析其对碟旋体入水弹道稳定性的影响。[结果]分析结果表明,在以7°斜角高速入水后,尖头回转体发生了跳弹现象,而碟旋体能保持较好的斜射姿态,未发生跳弹现象,这说明碟旋体在小角度入水时水下弹道稳定性很高;在不同入水角度下,碟旋体的弹道侧向偏斜较小,入水弹道均稳定。[结论]研究结果可为水面舰船向水下目标精确、稳定和高速投放有效载荷提供新的思路。 展开更多
关键词 碟旋体 高速入水 小角度入水 高速自旋
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