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(zhì)心位置對(duì)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(guān)鍵詞:射彈分力空泡

        魏 平 侯 健 王 劍

        (海軍工程大學(xué) 武漢 430033)

        1 引言

        由于受到水介質(zhì)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(shù)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(yùn)動(dòng)航行體獲得90%減阻量的革命性減阻方法。利用這種技術(shù)研制水下超空泡射彈,可以突破普通射彈水中運(yùn)動(dòng)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(shù)的核心就是怎樣使射彈達(dá)到帶空泡穩(wěn)定飛行的狀態(tài)。文獻(xiàn)[2]在不考慮射彈重力的情況下對(duì)射彈帶空泡運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了理論分析,本文則重點(diǎn)研究射彈質(zhì)心對(duì)其運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響規(guī)律。

        2 數(shù)學(xué)模型

        超空泡的出現(xiàn)改變了射彈的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。射彈在發(fā)射和沿直線飛行的同時(shí)其頭部將不可避免地發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。射彈的尾部也會(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)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(yùn)動(dòng)才會(huì)停止。隨后,射彈便緊貼著超空泡的邊緣壁運(yùn)動(dòng),最終超空泡將消失[1]。針對(duì)射彈的兩個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài):1)射彈還沒(méi)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(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模[2]。

        圖1 射彈在兩個(gè)階段的受力情況

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

        射彈運(yùn)動(dòng)方程:

        其中:m是射彈的質(zhì)量;I是射彈赤道轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;U 、W 分別是射彈質(zhì)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(chǎn)生的力矩可以忽略不計(jì)。表1為兩個(gè)階段相應(yīng)的受力情況。

        表1 兩階段相應(yīng)的受力情況

        其中:FX1ID是FID在X1方向的分力。θ為碰撞時(shí),射彈軸線與空泡壁的夾角。其中FD、FI、MI和FX1ID的表達(dá)式可根據(jù)文獻(xiàn)[3~5]求得。由于射彈在飛行速度遠(yuǎn)大于俯仰速度,彈尖部水動(dòng)力遠(yuǎn)大于與空泡壁的碰撞力在軸線方向的分量。簡(jiǎn)化后的運(yùn)動(dòng)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(duì)于相同長(zhǎng)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(zhuǎn)動(dòng)力矩∑MY1變小,當(dāng)射彈與空泡壁發(fā)生碰撞時(shí),射彈被空泡壁彈回所需的力越小,從而射彈的受濕長(zhǎng)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(jiàn)式(4)),當(dāng)射彈與空泡壁發(fā)生碰撞時(shí),射彈沿Z1方向的偏移量小,有利于射彈沿直線運(yùn)動(dòng);

        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(jiàn)式(5)),則射彈被彈回空泡內(nèi)所需時(shí)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(shí)驗(yàn)分析

        根據(jù)質(zhì)心位置不同,作者制做了A、B、C三種射彈模型進(jìn)行試驗(yàn),并測(cè)得其速度(初速相同,距炮口5m測(cè)得)和飛行距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

        表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,質(zhì)心位置前移,有利于射彈的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。

        4 結(jié)語(yǔ)

        由理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,對(duì)于相同長(zhǎng)度的射彈,質(zhì)心前移有利于射彈沿直線運(yùn)動(dòng),有利于減小射彈的能量消耗,從而有利于射彈的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。本文研究結(jié)果可以為超空泡射彈的設(shè)計(jì)提供參考。

        [1]魏平.超空泡射彈形成條件及實(shí)驗(yàn)研究[D].武漢:海軍工程大學(xué),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(guò)程空泡演化特性試驗(yàn)
        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(yùn)動(dòng)流體動(dòng)力特性研究
        不同結(jié)構(gòu)射彈高速入水穩(wěn)定性分析
        當(dāng)兩分力的方向不變時(shí),是否分力越大,合力也越大?
        人走路時(shí)為什么要擺手?
        奧秘(2019年1期)2019-03-28 17:18:47
        外圓車(chē)削中的切削力分力夾角與切削參數(shù)關(guān)系分析
        基于LPV的超空泡航行體H∞抗飽和控制
        基于CFD的對(duì)轉(zhuǎn)槳無(wú)空泡噪聲的仿真預(yù)報(bào)
        船海工程(2015年4期)2016-01-05 15:53:28
        国产成人精品999视频| mm在线精品视频| 日本一区二区高清在线观看| 综合激情五月三开心五月| 亚洲中文久久精品字幕| 领导边摸边吃奶边做爽在线观看 | 国产深夜男女无套内射| 欧美 国产 日产 韩国 在线 | 成人性生交大片免费看l| 亚洲精品1区2区在线观看| 久久伊人少妇熟女大香线蕉| 中国农村熟妇性视频| 国产欧美日韩视频一区二区三区| 国产精品久久久久久久久免费观看| 丁香九月综合激情| 青青久在线视频免费视频| 欧美奶涨边摸边做爰视频| а√天堂8资源中文在线| 97久久精品亚洲中文字幕无码| 天堂√最新版中文在线天堂| 亚洲黄色在线看| av一区二区三区观看| 精品厕所偷拍一区二区视频| 99国产精品自在自在久久| 中日av乱码一区二区三区乱码 | 青青草免费激情自拍视频| 日本一区二区高清在线观看| 一二三区亚洲av偷拍| 放荡的少妇2欧美版| 亚洲精品综合欧美一区二区三区| 国产精品无码Av在线播放小说| 亚洲av激情久久精品人| 国产丝袜美腿一区二区三区| 中文无码av一区二区三区| 成人网站免费看黄a站视频 | 视频国产一区二区在线| 人妻少妇中文字幕在线| 国产又色又爽又高潮免费视频麻豆 | 精品久久亚洲中文字幕| 野外亲子乱子伦视频丶| 亚洲深深色噜噜狠狠爱网站|