[發明專利]一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置

有效

• 申請號: 201611105176.9
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106628071B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 李國良;白葵;田俊武
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B63G6/00
• 分類號: B63G6/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，涉及潛射導彈水下發射技術領域；包括航行體頭部、航行體柱體和尾部控制舵面；其中，航行體柱體為細長圓柱體結構，航行體頭部固定安裝在航行體柱體的頂部；尾部控制舵面垂直于航行體柱體的軸線方向，固定安裝在航行體柱體的底部；航行體包括兩個尾部控制舵面；兩個尾部控制舵面對稱安裝在航行體柱體的兩側；且兩個尾部控制舵面位于航行體柱體的徑向直徑的兩端；提供了一種既可以回避跨越水氣界面空泡潰滅帶來沖擊載荷，同時調節尾部舵偏角來控制出水姿態的水動力布局方案。

技術領域

本發明涉及一種潛射導彈水下發射技術領域，特別是一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置。

背景技術

由于潛射導彈從出筒到出水期間的水動力和氣動力現象十分復雜，呈現出高動壓、非定常、多相流和強非線性等特點。受到海流海況等多種因素影響，潛射導彈的水中彈道較難保持穩定，目前的工程方法是采用空化外型來約束潛射導彈水下彈道和姿態。

空泡現象是圍繞水下高速航行體產生的一種特有的、具有強烈非定常、非線性和隨機性的復雜物理現象。當航行體在水下高速運動時，其表面附近的液體壓力將會減小，某些部位的水靜壓會因繞流作用進一步降低。當這些部位的水靜壓低于飽和蒸汽壓時，液體分子溢出液體表面而成為氣體分子，同時水體內部原有的很小氣泡也將迅速膨脹，在水中形成含有水蒸汽和其它氣體的明顯氣泡，使流場局部呈現氣－汽－液三相流動，這就標志著流場中發生了空泡(化)現象。潛射導彈穿越水面時，這種由于介質密度驟然變化導致的空泡潰滅現象將引起很大的動載荷，甚至可能使彈體在出水后折斷。

為了保障潛射導彈安全出水，采用抑制空化頭型，但是這給潛射導彈水下航行姿態穩定性帶來困難，均壓排氣水下發射是一種替代方案，但是均壓排氣參數的確定有很大難度，通常會帶來海水對排氣孔的倒灌等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，提供了一種既可以回避跨越水氣界面空泡潰滅帶來沖擊載荷，同時調節尾部舵偏角來控制出水姿態的水動力布局方案。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，包括航行體頭部、航行體柱體和尾部控制舵面；其中，航行體柱體為細長圓柱體結構，航行體頭部固定安裝在航行體柱體的頂部；尾部控制舵面垂直于航行體柱體的軸線方向，固定安裝在航行體柱體的底部。

在上述的一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，所述航行體柱體長為3-14m；直徑為0.25-2m。

在上述的一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，所述航行體頭部為平頭圓弧臺狀結構；航行體頭部頂部和底部均為圓形水平臺，頂部為小徑水平臺，底部為大徑水平臺；頂部小徑水平臺水平同軸位于底部大徑水平臺的上部；底部大徑水平臺與航行體柱體的一端同軸固定連接。

在上述的一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，所述航行體頭部的頂部小徑水平臺的半徑為航行體柱體半徑的0.1-0.6倍。

在上※述的一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，所述航行體頭部頂部小徑水平臺和底部大徑水平臺外邊緣通過光滑曲線連接，曲線的跨度，即頂部小徑水平臺邊緣與底部大徑水平臺邊緣的水平間距小于0.1倍航行體總長度。

在上述的一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，所述航行體包括兩個尾部控制舵面；兩個尾部控制舵面對稱安裝在航行體柱體的兩側；且兩個尾部控制舵面位于航行體柱體的徑向直徑的兩端。

在上述的一種抑制空化及控制出水姿態的航行體裝置，所述尾部控制舵面固定安裝在距離航行體柱體底面0.05-0.1倍航行體總長的位置。