变深度水下发射系统内弹道实验研究①

吕 翔，李 江，陈 剑，何国强，梁 材，靳成学

(1.西北工业大学 燃烧、热结构与内流场重点实验室，西安 710072;2.中国船舶重工集团713所，郑州 450015)

0 引言

为提高水下发射系统的作战反应速度，使潜载导弹能够在不同水下深度有效发射，目前普遍采用了变深度发射技术［1－4］。国外采用变深度发射技术的潜载导弹主要有美国的“三叉戟Ⅱ”(发射深度19.2～37.2 m)和法国的M51导弹(最大发射深度为40 m)。变深度发射需要发射动力系统具备发射能量可调的基本能力［4－7］，以保证导弹能够在不同的发射深度、以不同的发射速度离开发射筒。变深度发射技术研究需要开展大量的水下发射实验来获得足够的有效数据进行建模分析，以研究发射系统能量调节［4－5］、发射系统内弹道［3，6－7］、导弹结构动力学响应和导弹的水下动力学［8］等。

开展变深度水下发射实验研究的方法之一是进行全尺寸模型实验，例如法国建造了直径φ30 m、深度50 m的巨大水池开展M51导弹的变深度发射实验研究。该方法的不足之处是规模庞大、实验周期长和费用高，难以开展大量的细致深入研究。目前还未见国外关于变深度水下发射系统模拟实验的相关报道。

本文采用模拟实验装置开展了变深度水下发射实验，研究不同发射深度和发射速度下发射系统内弹道，为发射系统设计提供参考。

1 实验装置及实验方法

变深度水下发射实验装置如图1所示，系统主要包括:燃气－蒸汽式发射动力装置［5］、发射筒、缩比模型弹和变深度模拟装置。其中发射动力装置由燃气发生器、冷却水喷注器和掺混器组成，其基本原理是通过调节热燃气和冷却水的流量以适应不同的发射深度和发射速度。……