亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        質心位置對超空泡射彈穩(wěn)定性影響的規(guī)律研究*

        2012-06-07 01:50:38
        艦船電子工程 2012年1期
        關鍵詞:射彈分力空泡

        魏 平 侯 健 王 劍

        (海軍工程大學 武漢 430033)

        1 引言

        由于受到水介質的影響,水下航行體的航速很難突破50m/s的上限。超空泡技術的出現(xiàn),顛覆了這種傳統(tǒng)觀念,它是一種可以使水下高速運動航行體獲得90%減阻量的革命性減阻方法。利用這種技術研制水下超空泡射彈,可以突破普通射彈水中運動極限,顯著減小水中射彈的速度降,大大增加射彈的行程和殺傷力,從而為艦(潛)艇提供有效的防御能力[1]。而超空泡射彈技術的核心就是怎樣使射彈達到帶空泡穩(wěn)定飛行的狀態(tài)。文獻[2]在不考慮射彈重力的情況下對射彈帶空泡運動穩(wěn)定性進行了理論分析,本文則重點研究射彈質心對其運動穩(wěn)定性的影響規(guī)律。

        2 數(shù)學模型

        超空泡的出現(xiàn)改變了射彈的運動性質。射彈在發(fā)射和沿直線飛行的同時其頭部將不可避免地發(fā)生轉動。射彈的尾部也會因轉動而與超空泡壁發(fā)生碰撞,碰撞后射彈被彈回,然后與另一側的超空泡壁發(fā)生碰撞,直到超空泡的直徑足夠小,射彈的這種搖擺運動才會停止。隨后,射彈便緊貼著超空泡的邊緣壁運動,最終超空泡將消失[1]。針對射彈的兩個不同運動狀態(tài):1)射彈還沒有與超空泡壁發(fā)生碰撞;2)射彈的尾部與超空泡壁發(fā)生碰撞),對其進行數(shù)學建模[2]。

        圖1 射彈在兩個階段的受力情況

        圖1是射彈在兩個階段的受力情況示意圖。FD是水動阻力,F(xiàn)I是射彈與空泡壁碰撞的恢復力,F(xiàn)ID是碰撞時射彈尾部所受的水動阻力。(X1,Y1,Z1)是以射彈的前端A點為原點的彈軸坐標系;射彈A點,沿X1、Z1方向的速度分別為U、W,關于Y0軸的角速度為Q。

        射彈運動方程:

        其中:m是射彈的質量;I是射彈赤道轉動慣量;U 、W 分別是射彈質心沿X1、Z1方向的速度;Q是射彈的俯仰角速度。

        階段Ⅰ,射彈的搖擺角度很小,射彈重力在射彈軸線方向的分力近似為零,在垂直軸線方向的分力近似為mg。階段Ⅱ,F(xiàn)ID在Z1方向的分力和因其產生的力矩可以忽略不計。表1為兩個階段相應的受力情況。

        表1 兩階段相應的受力情況

        其中:FX1ID是FID在X1方向的分力。θ為碰撞時,射彈軸線與空泡壁的夾角。其中FD、FI、MI和FX1ID的表達式可根據(jù)文獻[3~5]求得。由于射彈在飛行速度遠大于俯仰速度,彈尖部水動力遠大于與空泡壁的碰撞力在軸線方向的分量。簡化后的運動方程為:

        階段Ⅰ:

        階段Ⅱ:

        其中:

        3 穩(wěn)定性分析

        3.1 理論分析

        從式(4)和式(5)中可以看出,對于相同長度的射彈,xcm值變大(重心靠前),則:

        1)射彈重力繞射彈頭部、平行于Y1軸的轉動力矩∑MY1變小,當射彈與空泡壁發(fā)生碰撞時,射彈被空泡壁彈回所需的力越小,從而射彈的受濕長度和深度越小,射彈因碰撞所受阻力FX1ID也越小;

        2)射彈的角加速度變小(見式(4)),當射彈與空泡壁發(fā)生碰撞時,射彈沿Z1方向的偏移量小,有利于射彈沿直線運動;

        3)射彈與空泡壁碰撞后,射彈沿Z1反方向的角加速度變大(見式(5)),則射彈被彈回空泡內所需時間變短,從而射彈尾部因阻力作功而消耗的射彈能量減小。

        3.2 實驗分析

        根據(jù)質心位置不同,作者制做了A、B、C三種射彈模型進行試驗,并測得其速度(初速相同,距炮口5m測得)和飛行距離。實驗結果見表2。

        表2 實驗結果

        從實驗結果可以看出,質心位置前移,有利于射彈的運動穩(wěn)定性。

        4 結語

        由理論和實驗結果可以看出,對于相同長度的射彈,質心前移有利于射彈沿直線運動,有利于減小射彈的能量消耗,從而有利于射彈的運動穩(wěn)定性。本文研究結果可以為超空泡射彈的設計提供參考。

        [1]魏平.超空泡射彈形成條件及實驗研究[D].武漢:海軍工程大學,2008.

        [1]Weiping.Research on the forming condition and experimentation of supercavitation projectile[D].Wuhan:Naval University of Engineering,2008.

        [2]Salil S,Kulkarni,Rudra P.Studies on the dynamics of a supercavitating projectile[J].Applied Mathematical Modelling,2000(24):113-129.

        [3]Milwitzky B.Generalized Theory for Seaplane Impact[R].NACA-TR-1103,1952.

        [4]Kiceniuk T.An experimental sytudy of the hydrodynamics Laboratory[C]//California Institute of Technology,E-12.17,1954.

        [5]Garabedian P R.Calculation of axially symmetric cavities and jets[J].Pacific Journal of Mathematics,1956(4):611-684.

        猜你喜歡
        射彈分力空泡
        水下航行體雙空泡相互作用數(shù)值模擬研究
        高速射彈并聯(lián)入水過程空泡演化特性試驗
        并列超空泡射彈彈道特性研究
        水下高速超空泡射彈串行運動流體動力特性研究
        不同結構射彈高速入水穩(wěn)定性分析
        當兩分力的方向不變時,是否分力越大,合力也越大?
        人走路時為什么要擺手?
        奧秘(2019年1期)2019-03-28 17:18:47
        外圓車削中的切削力分力夾角與切削參數(shù)關系分析
        基于LPV的超空泡航行體H∞抗飽和控制
        基于CFD的對轉槳無空泡噪聲的仿真預報
        船海工程(2015年4期)2016-01-05 15:53:28
        无码人妻精品一区二区三| 亚洲av乱码一区二区三区女同| 国产超碰在线91观看| 日韩欧美一区二区三区免费观看| 4hu四虎永久在线观看| 91在线在线啪永久地址| 国产成人夜色在线视频观看| 国语对白免费观看123| 无码丰满熟妇一区二区| 福利网址在线观看| 日本二区三区视频免费观看| 国产麻豆精品传媒av在线| 亚洲中文字幕在线第二页| 国产高中生在线| 亚洲国产精品成人av| 亚洲av无码精品无码麻豆| 超薄丝袜足j好爽在线观看| 婷婷第四色| 国产伦精品一区二区三区| 国产精品久人妻精品老妇| 国产精品美女一区二区三区| 久久亚洲av成人无码软件| 精品人妻码一区二区三区红楼视频| 天堂а在线中文在线新版| 亚洲精品久久久久高潮| 日本一区二区三区专区| 中文字幕乱码熟女人妻在线| 国产二级一片内射视频插放| 国产精品网站夜色| 国产黄片一区二区三区| 国产后入清纯学生妹| 精品少妇一区二区三区视频| 日本中文字幕一区二区视频| 中文字幕在线乱码一区| 久久综合精品国产一区二区三区无码| 国产在线一区二区三区av| 日本办公室三级在线观看| 特级精品毛片免费观看| 国产精品第1页在线观看| 国产91成人自拍视频| 夜夜躁狠狠躁日日躁视频|