變深度水下發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)彈道實驗研究①

呂 翔，李 江，陳 劍，何國強(qiáng)，梁 材，靳成學(xué)

(1.西北工業(yè)大學(xué) 燃燒、熱結(jié)構(gòu)與內(nèi)流場重點(diǎn)實驗室，西安 710072;2.中國船舶重工集團(tuán)713所，鄭州 450015)

0 引言

為提高水下發(fā)射系統(tǒng)的作戰(zhàn)反應(yīng)速度，使?jié)撦d導(dǎo)彈能夠在不同水下深度有效發(fā)射，目前普遍采用了變深度發(fā)射技術(shù)［1－4］。國外采用變深度發(fā)射技術(shù)的潛載導(dǎo)彈主要有美國的“三叉戟Ⅱ”(發(fā)射深度19.2～37.2 m)和法國的M51導(dǎo)彈(最大發(fā)射深度為40 m)。變深度發(fā)射需要發(fā)射動力系統(tǒng)具備發(fā)射能量可調(diào)的基本能力［4－7］，以保證導(dǎo)彈能夠在不同的發(fā)射深度、以不同的發(fā)射速度離開發(fā)射筒。變深度發(fā)射技術(shù)研究需要開展大量的水下發(fā)射實驗來獲得足夠的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，以研究發(fā)射系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)［4－5］、發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)彈道［3，6－7］、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)和導(dǎo)彈的水下動力學(xué)［8］等。

開展變深度水下發(fā)射實驗研究的方法之一是進(jìn)行全尺寸模型實驗，例如法國建造了直徑φ30 m、深度50 m的巨大水池開展M51導(dǎo)彈的變深度發(fā)射實驗研究。該方法的不足之處是規(guī)模龐大、實驗周期長和費(fèi)用高，難以開展大量的細(xì)致深入研究。目前還未見國外關(guān)于變深度水下發(fā)射系統(tǒng)模擬實驗的相關(guān)報道。

本文采用模擬實驗裝置開展了變深度水下發(fā)射實驗，研究不同發(fā)射深度和發(fā)射速度下發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)彈道，為發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計提供參考。

1 實驗裝置及實驗方法

變深度水下發(fā)射實驗裝置如圖1所示，系統(tǒng)主要包括:燃?xì)猓羝桨l(fā)射動力裝置［5］、發(fā)射筒、縮比模型彈和變深度模擬裝置。其中發(fā)射動力裝置由燃?xì)獍l(fā)生器、冷卻水噴注器和摻混器組成，其基本原理是通過調(diào)節(jié)熱燃?xì)夂屠鋮s水的流量以適應(yīng)不同的發(fā)射深度和發(fā)射速度。……