大尺度航行体跨介质入水弹道特性数值模拟研究

摘要

为研究大尺度航行体跨介质弹道特性,应用刚体动力学理论构建了航行体三自由度运动模型,结合动网格技术建立了耦合求解流场和航行体运动的非定常数值仿真模型,对纵平面内超空泡航行体垂向大深度航行过程进行数值模拟。结果表明:深水压强的作用下,通气超空泡航行体的空泡体积受到显著压缩,空泡的轴向尺度和径向尺度减小;超空泡航行体肩部持续沾湿不利于航行体稳定,直至形成尾拍运动;随着航行水深增加,航行体俯仰角速度和角度呈周期性变化,其幅值和频率增大,航行体流体动力呈现剧烈振荡特性,脉动频率和幅值急剧增加。