水下航行体垂直出筒流体动力特性研究

刘海军，王 聪，邹振祝，王本利，王柏秋

(哈尔滨工业大学航天学院，150001哈尔滨)

水下航行体的发射方式可分为有动力发射和无动力发射.根据布置方式可分为垂直发射、水平发射和倾斜发射;根据发射筒内航行体周围的环境分为干式发射和湿式发射;按其发动机的点火时机分为筒内点火、水下点火和水面点火等［1］.无论采用哪种水下发射方式，航行体都要经历出筒、水中航行、出水和空中飞行4个阶段，尽管前3个阶段的运动距离和时间比较短，但会形成复杂多相流场，对航行体流体动力、弹道及载荷等产生直接影响，从而影响航行体运动的稳定性［2］.

潜射航行体在水下运动的时间很短，却存在复杂的流场情况，殷崇一等［3］运用有限体积法和SIMPLE算法计算了航行体水下发射内流场的数值研究.陈雄州等［4］根据固体发动机推力最大原则，并结合水下航行体外弹道运动方程，求出了不同使用环境下的发动机最佳出口压强.卢立秀等［5］运用MATLAB对飞机内弹道弹射机构进行了研究.王汉平等［6］采用多相流模型和动网格技术研究了均压气体对航行体射后效的影响.仲维国等［7］基于鱼雷的航行力学导出水下航行体的弹道方程.Acosta等［8］采用数值模拟的方法对重力场中的轴对称细长体沿轴线的定常空泡长度、空泡截面面积和阻力系数进行了研究，得到了重力场中弗洛德数对空泡的长度和面积影响较大，对轴对称细长体的阻力系数影响较小.Basharova等［9］采用……