截锥形弹体在液体介质中运动速度衰减规律分析*

孔祥韶，石 干，王旭阳,3，周红昌，吴卫国

（1. 武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心，湖北 武汉 430063；2. 武汉理工大学交通学院，湖北 武汉 430063；3. 西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室，陕西 西安 710100）

大型水面舰艇通常采用液舱来防护反舰武器爆炸破片对内部结构和人员的威胁[1]。弹体在侵彻液舱过程中与液体的作用机理十分复杂，弹体在液体介质中的贯彻距离、速度衰减规律以及高速弹体引起的水锤效应，是广大学者长期关注的问题，对此已开展了大量的研究。Lee 等[2]在经典冲击压力模型的基础上，将弹体简化为点源，对高速弹体在液体中引起的空腔效应展开了研究，推导建立了空腔动力学方程。李营等[3]在考虑长径比的影响下，将阻力因数作为与初速度有关的常量来处理，拟合得到了阻力因数计算经验公式。沈晓乐等[4]考虑弹体的墩粗变形进行了实验研究，对方形弹体入水的阻力因数进行了修正。郭子涛[5]分析了弹头形状对弹体水弹道稳定性以及速度衰减规律的影响，提出了一种简化的弹体头型阻力因数估算公式。Zhao 等[6]在考虑雷诺数的基础上对球形弹入水阻力因数进行拟合，提出了球形弹入水阻力因数经验公式。Zhang 等[7]在Lee 等[2]研究工作的基础上针对长径比在0.1～0.5 之间的饼形弹进行研究，并对饼形弹入水阻力因数计算公式进行了修正。这些研究普遍简化了阻力因数的影响因素，与实际物理过程有较大的区别。……