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多航行体水下发射弹道干扰特性影响数值研究
1
作者 李腾 仇洋 +3 位作者 姚伟光 桂毓林 潘光 郑晓波 《爆炸与冲击》 北大核心 2026年第1期28-46,共19页
多航行体水下发射过程中,航行体处于复杂多变的流场环境,其运动弹道偏转不仅受初始速度、横流等条件的影响,还受多体间相互干扰效应的制约。为研究多体水下发射的空泡演化与弹道干扰特性,基于重叠网格技术与有限体积法,结合六自由度运... 多航行体水下发射过程中,航行体处于复杂多变的流场环境,其运动弹道偏转不仅受初始速度、横流等条件的影响,还受多体间相互干扰效应的制约。为研究多体水下发射的空泡演化与弹道干扰特性,基于重叠网格技术与有限体积法,结合六自由度运动模型,建立了多体水下发射数值仿真模型,系统分析了空间排列方式、发射速度及横流对弹道偏转的影响机制。结果表明:空间排列方式对弹道偏移的影响较小,实际应用中可采用等边三角形排列以优化发射空间利用率;发射速度增大时,航行体尾涡干扰加剧,流场扰动显著增强,导致弹道间相互干扰效应更加明显;横流速度的增加会加剧模型肩部空泡发展的不对称性,当横流速度超过0.75 m/s时,横流成为弹道偏转的主导因素。研究结果可为多体水下发射的弹道预测和布局优化提供理论依据。 展开更多
关键词 多航行体 弹道 出水 空化流场
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主动空泡对航行体水中段流场影响研究 被引量：1
2
作者 陆雷 李静 张玉强 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期54-61,共8页
航行体在气、液混合相流场中运动,该现象在流动问题中广泛存在。为了深入研究航行体水中段的典型运动过程,采用非定常数值计算方法对其绕流流场和主动空泡过程进行了研究。计算结果表明,背景流场中航行体后缘区域形成高低压区切换的振... 航行体在气、液混合相流场中运动,该现象在流动问题中广泛存在。为了深入研究航行体水中段的典型运动过程,采用非定常数值计算方法对其绕流流场和主动空泡过程进行了研究。计算结果表明,背景流场中航行体后缘区域形成高低压区切换的振荡流场,后缘区压力沿边界层前传显著影响壁面压力分布;主动空泡使流场区域分为主影响区、次影响区、无影响区和尾流区,主影响区压力分布基本保持恒定,次影响区压力保持阶梯增大,尾流区不稳定流场在一定程度上受到削弱;主动空泡使上下壁面压力变化趋于一致,削弱了流场对航行体的不对称作用力并改善了尾缘负压区的流场状态;主动空泡显著削弱水相边界层的影响作用,自肩部发展至尾缘,航行体总阻力降至最低。 展开更多
关键词 航行体 主动空泡 数值计算 流场结构 壁面压力
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筒口气团作用下滑动筒盖优化设计研究
3
作者 赵禹 张剑 +3 位作者 江珍 尤闯 卢丙举 程栋 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第24期175-180,共6页
优化水下航行体运载器筒盖的承载和布置形式对提升运载器的安全性、稳定性和隐蔽性等具有重要影响。为此,本文提出一种滑动筒盖的优化设计并开展验证和研究。基于计算流体力学(CFD)方法,建立筒口气团作用下的筒盖承载计算模型,其结果与... 优化水下航行体运载器筒盖的承载和布置形式对提升运载器的安全性、稳定性和隐蔽性等具有重要影响。为此,本文提出一种滑动筒盖的优化设计并开展验证和研究。基于计算流体力学(CFD)方法,建立筒口气团作用下的筒盖承载计算模型,其结果与试验和经验公式给出的筒盖最大承载具有较好的一致性。研究结果表明,滑动筒盖高度在降低至h=-0.860时降载效果最好,其最大载荷降低了28.0%,最大反向载荷降低了29.0%,验证了该优化设计的有效性。需注意的是,在筒盖尚未完全远离筒口一定高度的条件下,例如h=-1.075时,筒口气团会提前在筒盖附近发生局部溃灭,增加筒盖承载。 展开更多
关键词 筒盖 计算流体力学 筒口气团 载荷
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导弹水下潜射过程的流体—固体耦合仿真 被引量：26
4
作者 程载斌 刘玉标 +1 位作者 刘兆 申仲翰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期178-183,共6页
导弹潜射是集高速流动、冲击、结构响应于一体的流体—固体—气体三态非线性耦合复杂过程,是决定潜射导弹发射成败的关键环节。本文应用LS-DYNA显式程序建立了三种包含水体、空气、导弹、发射井和筒盖的多物质耦合ALE网格模型,使用罚函... 导弹潜射是集高速流动、冲击、结构响应于一体的流体—固体—气体三态非线性耦合复杂过程,是决定潜射导弹发射成败的关键环节。本文应用LS-DYNA显式程序建立了三种包含水体、空气、导弹、发射井和筒盖的多物质耦合ALE网格模型,使用罚函数流体—固体耦合方法对导弹水下无攻角潜射过程进行了数值模拟,给出了弹体质心的轴向加速度、轴向流体阻力及阻力系数、空泡区压力分布。仿真结果表明,模型2的仿真过程与实际导弹潜射过程最为相符。同时总结介绍了LS-DYNA程序中流体—固体耦合计算的相关设定原则和方法。本文可为潜射导弹的水动力载荷设计和数值仿真提供有益的参考。 展开更多
关键词 流体力学 潜射导弹 流-固耦合 ALE LS-DYNA 流体阻力系数
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潜射导弹出筒过程的三维非定常数值模拟研究 被引量：28
5
作者 张红军 陆宏志 +2 位作者 裴胤 叶建 邹正平 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2010年第3期406-415,共10页
潜射导弹出筒过程的研究对其水弹道以及水下动载荷的计算具有重要的意义。本文采用多相流模型和动网格技术,求解非定常雷诺平均NS方程,对考虑潜艇平动影响的导弹冷弹射出筒过程进行了三维非定常数值模拟。三维数值模拟体现出筒口效应、... 潜射导弹出筒过程的研究对其水弹道以及水下动载荷的计算具有重要的意义。本文采用多相流模型和动网格技术,求解非定常雷诺平均NS方程,对考虑潜艇平动影响的导弹冷弹射出筒过程进行了三维非定常数值模拟。三维数值模拟体现出筒口效应、发射气团现象等经典实验现象与实验符合较好,说明本文方法能够有效地揭示导弹出筒过程中多相流体间的相互作用以及相应的流体动力特性,通过分析这些现象中导弹所受冲击的形成机理,为工程应用提供有意义的参考。 展开更多
关键词 潜射导弹 出筒过程 多相流 动网格
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潜射导弹水下垂直自抛发射过程研究 被引量：26
6
作者 曹嘉怡 鲁传敬 +1 位作者 李杰 吴磊 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2006年第6期752-759,共8页
研究了潜射导弹水下垂直自抛发射过程中的复杂多相流动问题。采用多相流m ixture模型,考虑了流体的可压缩性、黏性、重力作用、气水掺混效应和能量交换等各项因素。应有限体积法(FVM)和S imp le算法,求解气水两相混合介质的RANS方程和st... 研究了潜射导弹水下垂直自抛发射过程中的复杂多相流动问题。采用多相流m ixture模型,考虑了流体的可压缩性、黏性、重力作用、气水掺混效应和能量交换等各项因素。应有限体积法(FVM)和S imp le算法,求解气水两相混合介质的RANS方程和standardk-ε湍流模式。运用自编UDF模块和动网格技术,实现了导弹出筒过程中弹体运动与气水流场的耦合求解。计算结果揭示了潜射导弹水下垂直自抛发射过程中发动机喷管和发射管内复杂多相流动的演化、流场结构和流体动力特性。 展开更多
关键词 潜射导弹 垂直发射 直接点火 动网格技术
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孔状通气条件下潜射航行体流体动力特性研究 被引量：9
7
作者 孙铁志 魏英杰 +1 位作者 王聪 曹伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1424-1430,共7页
基于均质平衡流理论,通过求解混合介质的RANS方程、SST湍流输运方程和各相之间的质量输运方程,开展了孔状通气条件下气—水—汽三相潜射航行体流体动力特性的三维数值模拟研究,对比分析了不同通气孔数量条件下空泡形态、航行体周向压力... 基于均质平衡流理论,通过求解混合介质的RANS方程、SST湍流输运方程和各相之间的质量输运方程,开展了孔状通气条件下气—水—汽三相潜射航行体流体动力特性的三维数值模拟研究,对比分析了不同通气孔数量条件下空泡形态、航行体周向压力分布以及阻力变化情况。结果表明:随着通气孔数量的增加,单个孔形成的空泡尺度减小,空泡整体形态由离散分布逐渐融为一体;迎流面最大压力随通气孔数量增加基本呈减小趋势变化,表面压力沿牵连速度方向分布存在波动现象,并且具有一定的周期性;总阻力系数随通气孔数量增加而减小,通过增加通气孔数量有利于改善航行体的流体动力。 展开更多
关键词 流体力学 潜射航行体 孔状通气 空泡形态 流体动力
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潜射导弹筒口气泡发展规律研究 被引量：10
8
作者 邱海强 袁绪龙 +1 位作者 王亚东 刘传龙 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1510-1514,共5页
燃气-蒸汽弹射过程中,导弹尾部离筒后的强烈水气交互作用形成的筒口气泡对导弹运动有一定的影响。利用动网格技术和MIXTURE模型对导弹弹射出筒后筒口气泡的发展情况进行了研究,探究了筒口气泡扩张、收缩和拉断的一系列过程,比较了泡内... 燃气-蒸汽弹射过程中,导弹尾部离筒后的强烈水气交互作用形成的筒口气泡对导弹运动有一定的影响。利用动网格技术和MIXTURE模型对导弹弹射出筒后筒口气泡的发展情况进行了研究,探究了筒口气泡扩张、收缩和拉断的一系列过程,比较了泡内不同位置的压力变化和压力传递过程,指出了气泡形态跟泡内压力呈负相关的关系。仿真结果可用于工程预报。 展开更多
关键词 流体力学 筒口气泡 潜射导弹 MIXTURE模型
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波浪相位对航行体出水过程水动力特性的影响 被引量：6
9
作者 朱坤 陈焕龙 +2 位作者 刘乐华 杨晓光 张纪华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期355-361,共7页
为了探索波浪与空泡共同作用对潜射航行体出水过程力学特性的影响规律,采用数值方法对不同波浪相位出水条件下航行体水动力与近水面空泡几何特性发展的物理机制进行了研究,获得了相关的流场数据。研究结果表明:出水波浪相位的差异导致... 为了探索波浪与空泡共同作用对潜射航行体出水过程力学特性的影响规律,采用数值方法对不同波浪相位出水条件下航行体水动力与近水面空泡几何特性发展的物理机制进行了研究,获得了相关的流场数据。研究结果表明:出水波浪相位的差异导致近水面流体质点剪切运动的强弱与方向是导致航行体肩空泡空间不对称结构的一个重要因素;出水过程肩部空泡的不对称分布构筑了航行体迎背水面力学载荷的显著差异,从而导致实际发射过程航行体出水姿态的变化,并影响打击目标的精度。 展开更多
关键词 流体力学 水下发射 波浪 空泡 水动力
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水下大深度垂直发射内流场的数值研究 被引量：11
10
作者 刘乐华 张宇文 袁绪龙 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2005年第1期90-94,共5页
伴随一些新型水下武器的出现,水下大深度发射在工程应用中提出了大量的基础研究课题,如雷弹发射离开平台口时运动参数的控制、内弹道的设计等。这些问题很大程度依赖于内弹道流场计算问题的解决。为此本文采用 TVD有限体积法,对雷弹水... 伴随一些新型水下武器的出现,水下大深度发射在工程应用中提出了大量的基础研究课题,如雷弹发射离开平台口时运动参数的控制、内弹道的设计等。这些问题很大程度依赖于内弹道流场计算问题的解决。为此本文采用 TVD有限体积法,对雷弹水下大深度发射内流场进行了数值模拟,给出了点火后0.035s、0.2s、0.5s时,流场的波系结构、沿轴线和发射平台底部反射板的压力、温度分布曲线以及 (0.005,0.05) 点处压力随时间变化规律。对照实验与计算结果,两者一致良好,这些结果表明本文的方法是有效的,同时也获得了一些对发射平台内部装置设计、反射板结构强度和刚度设计极有价值的结论。 展开更多
关键词 水下垂直发射 内流场 有限体积法 数值模拟
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模拟弹水下垂直发射载荷分析 被引量：7
11
作者 巩明 王汉平 +1 位作者 杨鸣 刘兵 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期41-44,48,共5页
采用有限段法构建了考虑弹体弹性的导弹模型,在设置导弹有限段与发射筒刚体接触的条件下,假设流体载荷按周向余弦分布,将横向流对导弹的影响等效简化为各有限段上下端的集中力载荷,对导弹的水下垂直发射过程进行了动力学分析,结果表明,... 采用有限段法构建了考虑弹体弹性的导弹模型,在设置导弹有限段与发射筒刚体接触的条件下,假设流体载荷按周向余弦分布,将横向流对导弹的影响等效简化为各有限段上下端的集中力载荷,对导弹的水下垂直发射过程进行了动力学分析,结果表明,导弹关键截面的受载特性以及姿态特征与试验结果基本一致。这验证了所建模型合理可信,同时也为导弹刚强度设计的载荷预测和弹道规划的姿态估算提供了有效的方法。 展开更多
关键词 水下发射 垂直发射 潜射导弹 发射动力学 有限段法 接触
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水下喷气推进高速射流场数值研究 被引量：6
12
作者 郝宗睿 王乐勤 吴大转 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期408-412,共5页
为建立航行体点火初期尾部流场结构的预测方法,并揭示水下燃气喷射非定常流场与推进航行体运动的相互关系,以简化的潜射火箭为研究模型,采用流体体积法(VOF)两相流模型结合动网格方法对系留状态和运动状态下的燃气喷射流场进行数值模拟... 为建立航行体点火初期尾部流场结构的预测方法,并揭示水下燃气喷射非定常流场与推进航行体运动的相互关系,以简化的潜射火箭为研究模型,采用流体体积法(VOF)两相流模型结合动网格方法对系留状态和运动状态下的燃气喷射流场进行数值模拟,分析了两种状态下燃气喷射形成的复杂流场结构.结果显示,喷气推进航行体在水下发射时,喷口附近形成复杂的流动结构和演化过程,并伴有较大的压力脉动产生;航行体加速运动导致的边界变化对燃气喷射流场产生较大的影响. 展开更多
关键词 燃气射流 水下航行体 流体体积法(VOF) 动网格方法 数值模拟
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通气位置对潜射航行体流体动力特性影响分析 被引量：4
13
作者 孙铁志 魏英杰 +1 位作者 王聪 曹伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1303-1308,共6页
基于均质平衡流理论,通过求解混合介质的RANS方程、SST湍流输运方程和各相之间的质量输运方程,开展了通气位置对潜射航行体流体动力特性影响的三维数值模拟研究,对比分析了不同通气位置条件下空泡形态特性、表面压力分布以及阻力变化特... 基于均质平衡流理论,通过求解混合介质的RANS方程、SST湍流输运方程和各相之间的质量输运方程,开展了通气位置对潜射航行体流体动力特性影响的三维数值模拟研究,对比分析了不同通气位置条件下空泡形态特性、表面压力分布以及阻力变化特性.结果表明:当两个通气口间距增加到一定值后,在两个通气口之间区域空泡发生断裂,在断裂区域迎流面和背流面表面压力值升高,且在空泡断裂闭合位置出现压力峰值;在相同通气量条件下,随着通气口间距的增大,压差阻力系数和粘性阻力系数均呈减小趋势变化. 展开更多
关键词 流体力学 潜射航行体 通气位置 空泡形态 流体动力
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导弹模拟件水下动态特性试验研究 被引量：3
14
作者 王聪 王莉 +1 位作者 王学孝 姜兴渭 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期392-395,共4页
导弹水下发射时 ,附连水质量对结构系统的动态特性具有不同程度的影响 .基于流固耦合以及模态理论 ,分析了流体介质环境对结构系统动态特性的影响表现为结构系统模态质量的变化 .在此基础上利用实际导弹缩比模型 ,分别在空气和水两种介... 导弹水下发射时 ,附连水质量对结构系统的动态特性具有不同程度的影响 .基于流固耦合以及模态理论 ,分析了流体介质环境对结构系统动态特性的影响表现为结构系统模态质量的变化 .在此基础上利用实际导弹缩比模型 ,分别在空气和水两种介质环境中进行了振动模态试验 ,时域模态分析结果定量地给出了附连水质量对导弹结构系统模态特性的影响关系 .附连水质量引起的结构模态质量的增加对导弹模型结构低阶弯曲模态频率的影响比较明显 ,对高阶弯曲振动的模态频率、系统的阻尼比以及纵向振动的模态频率影响较小 .对弯曲振动的细长体导弹类结构 ,入水深度所产生的影响相对较小 . 展开更多
关键词 导弹模拟件 试验研究 水下结构 动态特性 附加质量 优化设计 水下发射 模态试验
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潜载导弹近筒口点火数值仿真 被引量：7
15
作者 赵汝岩 黄志勇 周红梅 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期161-165,共5页
针对无横流影响的潜载导弹近筒口点火瞬态流场变化情况,建立多相流数学模型,考虑空穴模型,基于动网格技术,实现了潜载导弹弹射出筒、近筒口点火方式发射过程尾空泡的演变过程以及弹体、固壁的压强变化。仿真结果表明,筒口效应导致固壁... 针对无横流影响的潜载导弹近筒口点火瞬态流场变化情况,建立多相流数学模型,考虑空穴模型,基于动网格技术,实现了潜载导弹弹射出筒、近筒口点火方式发射过程尾空泡的演变过程以及弹体、固壁的压强变化。仿真结果表明,筒口效应导致固壁各处的压强阶跃;近筒口点火后,尾空泡不断的颈缩、膨胀导致压强脉动,但不会产生断裂和回击现象。在筒口气团闭合后点火对筒口产生更大的压强脉动,有可能对固壁产生破坏。 展开更多
关键词 潜载导弹 点火 动网格
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筒口气幕环境下的导弹出筒姿态数值仿真 被引量：5
16
作者 尚书聪 孙建中 程栋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期428-433,479-480,共6页
针对潜艇带速潜射时导弹垂直发射出筒过程的力学环境,在发射筒口加载气幕保护装置来降低导弹出筒时的横向流影响,以保证导弹出筒姿态的稳定。本文基于气幕环境及动量、动量矩定理建立了导弹水下垂直发射出筒过程的动力学模型并进行了仿... 针对潜艇带速潜射时导弹垂直发射出筒过程的力学环境,在发射筒口加载气幕保护装置来降低导弹出筒时的横向流影响,以保证导弹出筒姿态的稳定。本文基于气幕环境及动量、动量矩定理建立了导弹水下垂直发射出筒过程的动力学模型并进行了仿真计算,分别分析了10m/s、12m/s两种出筒速度下有无气幕保护对弹体发射出筒姿态的影响。结果表明:在有无气幕两种工况下,导弹的出筒姿态参数值均随着出筒速度的增加而减小,弹体出筒均伴随着较大的振荡过程;气幕对出筒姿态影响明显,尤其当出筒速度为12m/s时,有气幕工况下的出筒姿态参数值平均减小了61.9%。本文研究结果可应用于相关系统方案的设计论证及弹体运动、发射的安全性评估。 展开更多
关键词 垂直发射 气幕 横向流 潜射导弹 出筒姿态
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国外海基反舰导弹战斗部研究进展 被引量：13
17
作者 徐松林 高汝明 姚江涛 《战术导弹技术》 2012年第5期117-122,共6页
概述了近年来国外海基反舰导弹战斗部的常用类型、作用特点、研制现状及装备情况。主要包括爆破战斗部、半穿甲爆破战斗部、聚能装药战斗部及破片杀伤战斗部,着重阐述了半穿甲爆破战斗部的毁伤机理。最后,对海基反舰导弹战斗部的发展特... 概述了近年来国外海基反舰导弹战斗部的常用类型、作用特点、研制现状及装备情况。主要包括爆破战斗部、半穿甲爆破战斗部、聚能装药战斗部及破片杀伤战斗部,着重阐述了半穿甲爆破战斗部的毁伤机理。最后,对海基反舰导弹战斗部的发展特点进行了分析和展望,包括:战斗部模块化、系列化设计,结构优化设计,装药和引信设计,以及新毁伤理论和毁伤原理研究。 展开更多
关键词 海基反舰导弹 战斗部 毁伤机理 发展特点
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潜射导弹水下近筒口点火数值模拟研究 被引量：5
18
作者 张正 李冬 +1 位作者 张木 陈皓 《战术导弹技术》 北大核心 2016年第1期98-104,共7页
采用Mixtrue多相流模型和RNG k-ε湍流模型并结合动网格技术,通过求解非定常雷诺平均N-S方程,对潜射导弹筒口燃气泡内点火的复杂多相流问题进行了二维轴对称数值模拟。计算结果表明,在发动机点火工作前,筒口气泡不会收缩断裂;发动机点... 采用Mixtrue多相流模型和RNG k-ε湍流模型并结合动网格技术,通过求解非定常雷诺平均N-S方程,对潜射导弹筒口燃气泡内点火的复杂多相流问题进行了二维轴对称数值模拟。计算结果表明,在发动机点火工作前,筒口气泡不会收缩断裂;发动机点火工作后,燃气射流也未出现"断裂"和"回击"。模拟结果表明,潜射导弹发动机在筒口燃气泡内点火有利于发动机的稳定工作,可为潜射导弹水下发射与水下点火方式的研究提供参考。 展开更多
关键词 潜射导弹 燃气射流 水下点火 动网格
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潜射航行器的水下弹道模拟 被引量：13
19
作者 仲维国 张嘉钟 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期8-12,共5页
水下无控航行的研究是有控弹道设计的基础.为研究航行器从水下发射到出水前的弹道特征及影响因素,基于鱼雷航行力学导出了水下潜航的弹道方程,分析了舵面固定的水下无控航行器的作用力.弹道曲线的预测为航行器试验模型质心位置选取提供... 水下无控航行的研究是有控弹道设计的基础.为研究航行器从水下发射到出水前的弹道特征及影响因素,基于鱼雷航行力学导出了水下潜航的弹道方程,分析了舵面固定的水下无控航行器的作用力.弹道曲线的预测为航行器试验模型质心位置选取提供了依据,计算结果与试验符合良好. 展开更多
关键词 水下弹道学 水下发射 数值模拟
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美国潜射弹道导弹发展历程研究与启示 被引量：5
20
作者 王军延 王宝和 宋杰 《现代防御技术》 北大核心 2016年第5期1-7,共7页
美国潜射弹道导弹经过近60年的发展经历了北极星、海神、三叉戟等6个型号,装载发射平台经历了"乔治·华盛顿"、"伊桑·艾伦"、"拉斐特"、"俄亥俄"等4个型号,分析导弹与发射平台的论证... 美国潜射弹道导弹经过近60年的发展经历了北极星、海神、三叉戟等6个型号,装载发射平台经历了"乔治·华盛顿"、"伊桑·艾伦"、"拉斐特"、"俄亥俄"等4个型号,分析导弹与发射平台的论证、研制、部署中的论证需求、技术发展、试验实施及其他因素的影响,可以总结其潜射导弹发展中方案的论证以及战术技术指标如何确定,不同型号之间的研制衔接,性能指标与技术发展如何匹配等问题,为武器装备的论证、研制和部署提供一定的启示。 展开更多
关键词 潜射弹道导弹 发射平台 飞行试验 射程 精度 再入弹头
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