透镜飞行器击水弹跳运动数值模拟

作     者：任帆涛 牛钰森 姜毅 杨宝生 REN Fantao;NIU Yusen;JIANG Yi;YANG Baosheng

作者机构：北京理工大学宇航学院北京100081 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      面：1482-1496页

核心收录：

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 082501[工学-飞行器设计] 0826[工学-兵器科学与技术] 082602[工学-兵器发射理论与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国防基础科研计划项目(JCKY2019204C029) 

主　　题：透镜飞行器 击水弹跳 无网格粒子法 跨介质 液面破碎 

摘      要：探索跨介质飞行器水面弹跳过程中的运动特性和自由液面特性,对于跨介质飞行器的着水和弹跳复飞研究有着重要的参考价值。基于无网格粒子数值模拟方法研究透镜跨介质飞行器击水弹跳运动特性及液面变化特性,在与试验值对比的基础上,重点研究不同自旋速度、击水速度和击水角度对透镜飞行器击水弹跳运动特性及自由液面特性的影响。研究结果表明:自旋速度是保证透镜跨介质飞行器顺利实现击水弹跳运动的必要条件,受飞行器自旋速度诱导出现的触水区马格努斯效应会导致飞行器出现侧向运动;击水弹跳过程普遍包括稳定下落、击水、弹跳至平稳飞行三个阶段,自由液面受飞行器强烈冲击出现液面破碎和液体迸溅现象;击水弹跳过程中,飞行器击水速度衰减率及砰击载荷受自旋速度影响较小,主要受击水速度与击水角度影响,击水速度与击水角度越大,速度衰减率及砰击载荷越大。