超空泡是一種新型的、能夠使航行體實(shí)現(xiàn)高速航行技術(shù)。超空泡減阻技術(shù)憑借其優(yōu)異的減阻特性,能夠減小水下航行體的90%以上的阻力,實(shí)現(xiàn)了水下航行體減阻技術(shù)的革命性的突破。超空泡在包裹航行體的過程中,航行體在流體介質(zhì)中的沾濕面積也在逐漸減小,使得流體介質(zhì)作用在航行體的粘滯阻力降低,因此空泡的存在大大提高了航行體的動力性能,但是當(dāng)超空泡航行體的航速達(dá)到300m/s到1000m/s這個范圍內(nèi),航行體在初始擾動等因素的影響下,航行體尾部會發(fā)生不斷與空泡壁沖擊、反彈的現(xiàn)象,這個現(xiàn)象已被實(shí)驗(yàn)觀察到,稱之為尾拍現(xiàn)象。超空泡高速航行體因?yàn)轱w行環(huán)境的特殊,使得航行體尾拍的動力學(xué)特性也很特別,具有極高的研究價值。本文采用MATLAB及LS-DYNA等計算分析軟件對超空泡射彈的自身動力學(xué)和振動學(xué)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬和有限元仿真,提出了改善航行體尾拍沖擊影響的方法,并進(jìn)行了比較仿真計算。通過數(shù)值模擬的方法,對高速超空泡射彈的尾拍特性和減振結(jié)構(gòu)設(shè)計、運(yùn)動穩(wěn)定性等問題進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:第一部分:了解目前國內(nèi)外在水下超空泡高速射彈的理論研究、數(shù)值模擬研究和試驗(yàn)研究方面的情況,總結(jié)水下射彈在動力學(xué)分析方面被廣泛采用的... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２德國ＢＡＲＲＣＡＣＵＤＡ超空泡魚雷??

圖１．１俄羅斯暴風(fēng)魚雷??近幾年德國超空泡技術(shù)突飛猛進(jìn)，所研發(fā)小型反魚雷魚雷“梭魚”（ＡＴＴ—Ｂａｒｒａｃｕｄａ）（如??圖１．２）航速己經(jīng)達(dá)到２００ｍ／ｓ，并且各項(xiàng)性能在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)良好，相比只能直航的“暴??風(fēng)”，“梭魚”可以實(shí)現(xiàn)機(jī)動航行。航速將達(dá)２００ｍ／ｓ的新一代“暴風(fēng)”魚雷也正在俄羅??斯加緊研制中。??■■??圖１．２德國ＢＡＲＲＣＡＣＵＤＡ超空泡魚雷??在超空泡射彈方面，美國的超空泡技術(shù)發(fā)展起步早速度快，早在１９９５年，機(jī)載快??速滅雷系統(tǒng)（ＲＡＭＩＣＳ）就已經(jīng)面世（如圖１．３），這是美國海軍和休斯飛行器公司合作??研制的用來裝備水面艦艇的武器系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要作戰(zhàn)原理是利用２０ｍｍ平端頭超空泡??射彈摧毀敵方的水雷，這種超空泡射彈對水深十幾米處的魚雷作戰(zhàn)能力突出。美國以此??滅雷系統(tǒng)為基礎(chǔ)近幾年正在研制全水下火炮系統(tǒng)來應(yīng)對魚雷的襲擊，該系統(tǒng)利用自適應(yīng)??高速水下彈藥（ＡＨＳＵＭ），超空泡射彈搭載使用密集發(fā)射的方式的發(fā)射平臺Ｗ。自２００６??２??

年１１月以來，美國為了將超空泡技術(shù)應(yīng)用于潛艇作戰(zhàn)上，國防高級研究計劃局開始和??通用動力公司電船分公司、Ｎｏｒｔｈｒｏｐ?？?Ｇｒｕｍｍａｎ公司合作［５］。美國在２０１１年８月，由一??家名叫朱麗葉艦船系統(tǒng)公司研制成功了世界上第一款超空泡一幽靈號艦船（圖１．４）。該??款超空泡艦船專門為美國海軍設(shè)計，用來保護(hù)和輸送美國海軍人員。幽靈號是一款充分??發(fā)揮飛行器和艦艇的優(yōu)點(diǎn)的艦艇，在運(yùn)動時，幽靈號艇體和水面之間產(chǎn)生一個巨大的氣??體空腔，相對于艦艇在水中航行時產(chǎn)生的流體阻力，幽靈號產(chǎn)生的流體阻力可以減小??９００％。??、?＇；＇ｒ?；?．．．｜：；：：：／－＾：：＾；ｖ＇：．?．，ｉ；．＇；？；：ｓ＾；，；？－；＇：：：－?：；：；■，＞??圖１．３美國機(jī)載快速滅雷系統(tǒng)??目前，以美、俄、德、法、英為首的各個軍事大國都清楚地認(rèn)識到超空泡技術(shù)在水??下航行體減阻方面有著非常大的優(yōu)勢

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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