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潜射导弹水下运动过程仿真分析 被引量:24
1
作者 崔乃刚 曹春泉 韦常柱 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期95-99,共5页
为保证潜射导弹在不确定的海洋环境中能顺利出水,建立了潜射导弹水下及出水运动数学模型,对冷、热2种发射形式的导弹在无控、PID全程控制、模糊PID分段控制3种状态下的水下运动情况进行了仿真分析.结果表明,低海况下的海浪对导弹的出水... 为保证潜射导弹在不确定的海洋环境中能顺利出水,建立了潜射导弹水下及出水运动数学模型,对冷、热2种发射形式的导弹在无控、PID全程控制、模糊PID分段控制3种状态下的水下运动情况进行了仿真分析.结果表明,低海况下的海浪对导弹的出水姿态影响较小,高海况则不适宜进行导弹发射任务;在不确定的海况影响下,模糊PID分段控制较PID全程控制更适合对导弹的出水姿态进行控制. 展开更多
关键词 潜射导弹 模糊控制 模糊PID控制 水下发射 海况
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导弹水下发射筒口气泡特性研究 被引量:23
2
作者 王亚东 袁绪龙 覃东升 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期991-995,共5页
潜射导弹通常采用燃气—蒸汽弹射装置发射,弹尾离筒阶段筒口发生强烈的水-气交互作用,形成筒口气泡,该气泡的发展过程对发射平台会造成不利影响。采用CFD软件FLUENT对导弹离筒过程筒口气泡的发展及其对发射平台的影响进行了数值模拟。然... 潜射导弹通常采用燃气—蒸汽弹射装置发射,弹尾离筒阶段筒口发生强烈的水-气交互作用,形成筒口气泡,该气泡的发展过程对发射平台会造成不利影响。采用CFD软件FLUENT对导弹离筒过程筒口气泡的发展及其对发射平台的影响进行了数值模拟。然后,给出了艇体不同位置压力脉动规律及其受发射深度的影响规律。仿真结果表明,压力监测数据与实验测量结果吻合良好,验证了研究方法的有效性。 展开更多
关键词 流体力学 水下发射 筒口气泡 发射平台 压力脉动
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波浪对运载器出水姿态角的影响 被引量:15
3
作者 刘曜 《舰船科学技术》 北大核心 2005年第3期32-34,共3页
运载器是导弹水下发射系统的重要组成部分,运载器在水中运行弹道和出水姿态直接关系到导弹发射的成败,因此水弹道设计和仿真是导弹水下发射的关键技术之一。本文对某运载器在水中运动弹道进行了数学仿真计算,并利用波浪理论对运载器近... 运载器是导弹水下发射系统的重要组成部分,运载器在水中运行弹道和出水姿态直接关系到导弹发射的成败,因此水弹道设计和仿真是导弹水下发射的关键技术之一。本文对某运载器在水中运动弹道进行了数学仿真计算,并利用波浪理论对运载器近水面航行时的弹道进行修正,讨论了波浪力(矩)对运载器出水姿态角的影响。 展开更多
关键词 水弹道 波浪力 运载器 近水面 水下发射
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波浪对导弹垂直发射水弹道影响研究 被引量:14
4
作者 王亚东 袁绪龙 +1 位作者 张宇文 刘维 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期630-635,共6页
潜射导弹出水过程中受到海浪作用的扰动,对导弹水弹道参数产生一定影响。采用Pierson-Moscowitz频谱和SWOP方向分布函数构建了随机海浪模型,并根据切片理论给出了波浪力计算公式。根据波浪随机性的特点,借鉴蒙特卡洛法思想,利用建立的... 潜射导弹出水过程中受到海浪作用的扰动,对导弹水弹道参数产生一定影响。采用Pierson-Moscowitz频谱和SWOP方向分布函数构建了随机海浪模型,并根据切片理论给出了波浪力计算公式。根据波浪随机性的特点,借鉴蒙特卡洛法思想,利用建立的数学模型进行了统计法仿真,得出了波浪对导弹无控弹道参数最大偏差影响随深度变化的规律,且给出了不同海况和主浪向参数波浪影响下弹道参数最大偏差数值,阐述了其变化规律。仿真方法和结果对工程研究有一定参考价值。 展开更多
关键词 流体力学 水下发射 水弹道 随机波浪
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航行体水下垂直发射空泡脱落条件研究 被引量:13
5
作者 王一伟 黄晨光 +4 位作者 吴小翠 杜特专 方新 梁乃刚 于娴娴 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期33-39,共7页
航行体水下垂直发射出水时空泡的脱落能够影响溃灭的压力以至结构的设计载荷,因此研究发射条件对空泡脱落和空泡状态的影响具有重要的意义。该文首先从回转体空泡脱落的特征出发,确认回射流是导致空泡脱落的控制因素,进而通过对空泡脱... 航行体水下垂直发射出水时空泡的脱落能够影响溃灭的压力以至结构的设计载荷,因此研究发射条件对空泡脱落和空泡状态的影响具有重要的意义。该文首先从回转体空泡脱落的特征出发,确认回射流是导致空泡脱落的控制因素,进而通过对空泡脱落的影响分析,提出回射流运动时间和航行体运动时间的比值大小能够作为空泡脱落和空泡状态的判据;接着对不同深度发射工况流场与空泡演化过程开展了系统数值模拟并与典型试验结果对比分析,验证并给出了该判据其在典型发射工况下的量化表达式;进而讨论了空化数、弗劳德数、深度、发射速度、泡内压力等条件对空泡断裂脱落的影响,给出了出水空泡溃灭时产生较强随机性高压力脉冲的发射区间。 展开更多
关键词 水下发射 空泡脱落 数值模拟 脱落条件 发射条件优化
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国外潜射巡航导弹的发射技术 被引量:8
6
作者 常卫伟 孙明芳 《舰载武器》 2001年第4期17-22,共6页
文章阐述了潜载水下发射巡航导弹的重要性 ,详细研究了世界上主要的几种潜载巡航导弹水下发射技术 。
关键词 潜射巡航导弹 水下发射 发射技术
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变深度水下发射系统内弹道实验研究 被引量:10
7
作者 吕翔 李江 +3 位作者 陈剑 何国强 梁材 靳成学 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期24-28,共5页
利用变深度水下发射模拟实验装置开展了变发射深度和发射速度条件下导弹发射系统内弹道研究。建立了描述缩比模型弹在发射筒内运动规律的简化模型,并提出了基于实验结果的运动方程求解方法。通过实验结果分析获得了模型弹的运动摩擦系... 利用变深度水下发射模拟实验装置开展了变发射深度和发射速度条件下导弹发射系统内弹道研究。建立了描述缩比模型弹在发射筒内运动规律的简化模型,并提出了基于实验结果的运动方程求解方法。通过实验结果分析获得了模型弹的运动摩擦系数和发射速度,并利用高速摄影测量结果对获得的发射速度进行了验证。建立了运动摩擦系数和发射速度的数值拟合关系。结果表明,运动摩擦系数与发射速度呈反向变化规律,并且存在影响运动摩擦系数变化速率的临界发射速度,当发射速度小于临界值时运动摩擦系数变化剧烈,发射速度临界值为18~20 m/s。 展开更多
关键词 变深度 水下发射 实验 内弹道
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水下发射对机枪膛口温度场影响的数值分析 被引量:8
8
作者 张欣尉 余永刚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期932-938,共7页
为了解不同发射环境下机枪的膛口温度场分布特性,对12.7 mm机枪在空气和水中射击所形成的膛口温度场进行了数值模拟和对比分析。数值计算借助Fluent软件,并利用User Defined Function(UDF)和动网格技术。计算结果表明,机枪水下密封式发... 为了解不同发射环境下机枪的膛口温度场分布特性,对12.7 mm机枪在空气和水中射击所形成的膛口温度场进行了数值模拟和对比分析。数值计算借助Fluent软件,并利用User Defined Function(UDF)和动网格技术。计算结果表明,机枪水下密封式发射时,弹丸出枪口就开始减速,火药燃气在弹后减速、聚集而温度升高,使得燃气初始喷射温度达到2653 K,比空气中发射时(2236 K)高417 K。受弹丸运动和气液界面的共同影响,在弹丸出膛70μs时形成马赫盘,而空气中发射时弹丸出膛200μs才初步形成马赫盘。与空气中发射相比,水下发射时形成的激波核心区较小,但核心区温度更高;其中压缩波中最高温度接近3200 K,比空气中发射时相应区域约高1500 K。通过拟合水下密封式发射时膛口形成的马赫盘位置随时间变化曲线,发现其位置与时间在弹丸出膛200μs内满足指数变化规律。 展开更多
关键词 水下密封式发射 燃气射流 膛口温度场 马赫盘 数值模拟
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气泡弹性对同心筒水下发射影响研究 被引量:8
9
作者 王亚东 袁绪龙 +1 位作者 张宇文 刘维 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期313-318,共6页
潜射导弹自同心筒装置发射过程中在筒口处会形成燃气泡,由于气泡在水下的弹性效应,水气耦合作用导致气泡周期性地膨胀压缩,会对导弹弹道参数、受载特性产生一定影响。以CFD为技术手段,建立了导弹水下发射动态仿真模型,通过数值模拟获得... 潜射导弹自同心筒装置发射过程中在筒口处会形成燃气泡,由于气泡在水下的弹性效应,水气耦合作用导致气泡周期性地膨胀压缩,会对导弹弹道参数、受载特性产生一定影响。以CFD为技术手段,建立了导弹水下发射动态仿真模型,通过数值模拟获得了发射过程中多相流场、导弹弹道参数及受力的时间历程曲线,分析了气体弹性效应对参数变化的影响;并针对发射深度及其发射艇速对气泡弹性效应的影响进行了仿真分析,给出了其影响规律。仿真方法和结果对工程研究有一定参考价值。 展开更多
关键词 流体力学 水下发射 同心筒发射装置 气泡弹性
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潜射导弹发射方式综述 被引量:6
10
作者 王瑞臣 杨海波 孙东平 《舰船电子工程》 2021年第4期8-12,共5页
潜射导弹的发射方式从水面发射到水下发射,水下发射方式从水平发射、倾斜发射到垂直发射,这是技术发展的必然;潜射弹道导弹水面发射重回视野,这是核作战使用的要求。对潜射导弹每种发射方式进行了分析、归纳并举例说明,结合未来作战需求... 潜射导弹的发射方式从水面发射到水下发射,水下发射方式从水平发射、倾斜发射到垂直发射,这是技术发展的必然;潜射弹道导弹水面发射重回视野,这是核作战使用的要求。对潜射导弹每种发射方式进行了分析、归纳并举例说明,结合未来作战需求,总结指出潜射导弹发射方式的发展趋势。 展开更多
关键词 发射方式 水下发射 水面发射 潜射导弹
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水下发射燃气射流特性及弹道影响研究综述
11
作者 崔祚 薛牧遥 尹超 《战术导弹技术》 北大核心 2024年第3期1-10,63,共11页
水下发射技术是实现深水武器系统高速机动的关键技术。由于深水环境流体密度大、背压高,水下发射尾气射流膨胀过程受到流体阻力,形成高温、高动压、气液多相混流等复杂流动现象。从水下超声速燃气射流不稳定性、过膨胀喷管流动分离、高... 水下发射技术是实现深水武器系统高速机动的关键技术。由于深水环境流体密度大、背压高,水下发射尾气射流膨胀过程受到流体阻力,形成高温、高动压、气液多相混流等复杂流动现象。从水下超声速燃气射流不稳定性、过膨胀喷管流动分离、高温燃气与水传热相变、燃气射流与空泡流场耦合等方面,重点阐述水下发射复杂瞬态尾喷射流过程,并从推力稳定性和深水点火两方面论述射流特性对水中弹道的影响,展望了水下发射技术的发展趋势,旨在为水下发射技术的工程应用提供理论参考。 展开更多
关键词 水下发射 高速射流 界面不稳定性 多相流动 相变 水下点火 弹道特性
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水下航行体垂直发射筒口压力场L/E耦合数值模拟 被引量:6
12
作者 张晓乐 卢丙举 +1 位作者 胡仁海 杨兴林 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期151-155,共5页
采用Lagrange结构网格和Euler流场网格(L/E)耦合的数值仿真方法,对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析。计算模型考虑海水的横向来流和航行体出筒过程对筒口气泡脉动的影响。仿真计算获得了筒口压力场气泡脉动主要特征,试... 采用Lagrange结构网格和Euler流场网格(L/E)耦合的数值仿真方法,对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析。计算模型考虑海水的横向来流和航行体出筒过程对筒口气泡脉动的影响。仿真计算获得了筒口压力场气泡脉动主要特征,试验与计算的2个主要压力波峰曲线形状基本一致。通过对比计算表明,考虑横向流作用可以有效减少筒口压力场计算偏差。本文的计算方法及结论可为发射筒口压力场分析提供有益指导。 展开更多
关键词 筒口压力场 水下发射 耦合仿真
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水下发射筒口气幕上下边界计算方法研究 被引量:6
13
作者 程栋 何国强 +2 位作者 邢军 魏祥庚 李强 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期165-167,共3页
为了减小横流对水下发射导弹的影响,改善导弹的水中受力环境,采用筒口气幕技术。为了获得筒口气幕的保护区域,通过理论与试验相结合总结出了计算气幕保护上下边界的工程计算方法。利用该方法进行气幕上下边界计算获得的结果与实验数据... 为了减小横流对水下发射导弹的影响,改善导弹的水中受力环境,采用筒口气幕技术。为了获得筒口气幕的保护区域,通过理论与试验相结合总结出了计算气幕保护上下边界的工程计算方法。利用该方法进行气幕上下边界计算获得的结果与实验数据获得结果较为一直,表明该方法可以用于指导水下发射气幕保护系统的设计。 展开更多
关键词 水下发射 气幕保护 上下边界
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基于流固耦合的瞬态多相流场特性研究 被引量:2
14
作者 张旋 余永刚 张欣尉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期406-417,共12页
为了研究水下高速射弹运动形成的瞬态多相流场演化特性,建立水下密封式发射二维非稳态膛口多相流数值模型,采用VOF多相流模型描述两相界面,Standard k-ε湍流模型描述气液湍流掺混,并通过水下发射可视化试验验证了数值模型的可行性。在... 为了研究水下高速射弹运动形成的瞬态多相流场演化特性,建立水下密封式发射二维非稳态膛口多相流数值模型,采用VOF多相流模型描述两相界面,Standard k-ε湍流模型描述气液湍流掺混,并通过水下发射可视化试验验证了数值模型的可行性。在此基础上,针对30 mm水下炮,设计出尖头、钝头和圆台头三种弹型,利用UDF耦合内弹道过程并结合动网格技术,对其水下密封式发射膛口瞬态流场演变规律进行数值分析。结果表明,弹丸出膛时刻,三种弹型条件下的膛口初始参数不同,尖头弹条件下的弹丸初速相对最小而膛口压力和温度最高,圆台头弹条件下的弹丸初速最大,膛口压力和温度最低,钝头弹条件下的各项膛口参数居于两者之间。钝头弹和圆台头弹条件下的马赫盘大约在150μs形成,激波核心区呈碗状结构;尖头弹条件下的马赫盘约在180μs形成,激波核心区呈“桃心”状结构。 展开更多
关键词 水下发射 瞬态流场 多相流 数值分析
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水下垂直发射航行体尾空泡振荡演化特性 被引量:5
15
作者 权晓波 尤天庆 +2 位作者 张晨星 王凡瑜 孔德才 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1728-1734,共7页
为研究水下垂直发射航行体尾空泡的瞬态振荡演化特性,及其对航行体流体动力、航行体上游流动的影响,基于势流边界元,提出了附着尾空泡航行体流场的瞬态计算方法。通过对垂直向水面运动的尾空泡瞬态振荡过程开展数值计算,分析尾空泡振荡... 为研究水下垂直发射航行体尾空泡的瞬态振荡演化特性,及其对航行体流体动力、航行体上游流动的影响,基于势流边界元,提出了附着尾空泡航行体流场的瞬态计算方法。通过对垂直向水面运动的尾空泡瞬态振荡过程开展数值计算,分析尾空泡振荡对上游物面压力、沾湿区阻力以及空泡发展3方面的影响规律。结果表明:尾空泡振荡会引起上游物面压力在随环境静压下降的同时叠加一定幅值的压力波动,压力波动在空间上呈近似指数分布,越接近尾空泡的位置,压力波动越大;尾空泡振荡使得航行体沾湿区的阻力呈现在振荡中逐渐增大的变化趋势;尾空泡的振荡会导致肩空泡发展速度相比无振荡状态减缓,同时泡内压力和末端回射压力峰值偏大。 展开更多
关键词 水下航行体 势流 边界元 尾空泡振荡 水下发射
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基于多燃气动力的水下变深度发射内弹道 被引量:5
16
作者 何小英 彭雪明 王惠军 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期14-18,共5页
为研究水下变深度发射导弹的内弹道问题,通过由多个燃气发生器组成的弹射动力系统,建立了水下发射的内弹道计算模型,介绍了可同时满足多种深度发射的内弹道仿真方法,进行了仿真计算。结果表明:在20~60m的深度范围发射,可以通过调节3个... 为研究水下变深度发射导弹的内弹道问题,通过由多个燃气发生器组成的弹射动力系统,建立了水下发射的内弹道计算模型,介绍了可同时满足多种深度发射的内弹道仿真方法,进行了仿真计算。结果表明:在20~60m的深度范围发射,可以通过调节3个燃气发生器的点火时序,得到18.9m/s±3.4m/s的出筒速度调节范围。由多燃气发生器组成的弹射动力系统是解决变深度发射导弹的有效途径。 展开更多
关键词 导弹 内弹道 变深度发射 多燃气动力 水下发射
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嵌金属丝端燃药柱固体发动机水下点火数值模拟研究 被引量:5
17
作者 张有为 王晓宏 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期30-33,38,共5页
为探讨降低固体火箭发动机水下点火初期推力峰值的方法,通过对燃气采用常微分控制方程、对嵌金属丝采用一维传热方程、对端燃药柱采用二维轴对称传热方程、对燃气泡采用球形气泡模型,就嵌金属丝端燃药柱发动机水下点火的工作过程进行了... 为探讨降低固体火箭发动机水下点火初期推力峰值的方法,通过对燃气采用常微分控制方程、对嵌金属丝采用一维传热方程、对端燃药柱采用二维轴对称传热方程、对燃气泡采用球形气泡模型,就嵌金属丝端燃药柱发动机水下点火的工作过程进行了数值模拟研究。算例结果显示,发动机水下点火初期的推力峰值小于稳定工作推力,初始燃面积对推力峰值影响较大,发动机达到稳定工作推力所需时间随药柱直径的减小而迅速减小,发射深度的变化对推力达到稳定状态所需时间影响很小。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 端燃药柱 嵌金属丝 水下点火
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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:5
18
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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水下发射航行体跨介质动态载荷预报研究 被引量:5
19
作者 魏洪亮 陆宏志 +2 位作者 赵静 惠俊鹏 方心虎 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第2期77-80,共4页
提出水下发射航行体跨介质动态载荷预报方法,模拟了出筒过程中,多重密封环减振垫对航行体的约束和逐步由气到水的跨介质冲击作用,以及在出水过程中,航行体逐步由水到气的跨介质卸载作用。获得航行体轴向速度、俯仰角度、俯仰角速度和弯... 提出水下发射航行体跨介质动态载荷预报方法,模拟了出筒过程中,多重密封环减振垫对航行体的约束和逐步由气到水的跨介质冲击作用,以及在出水过程中,航行体逐步由水到气的跨介质卸载作用。获得航行体轴向速度、俯仰角度、俯仰角速度和弯矩等关键参数随时间的变化规律,辨识出典型截面上的载荷特征,并与缩比模型试验数据进行了对比,仿真结果与试验结果吻合地较好。 展开更多
关键词 水下发射 弹性体 跨介质 动态载荷
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枪口压力对水下发射膛口流场特性的影响 被引量:5
20
作者 张旋 余永刚 张欣尉 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期37-43,共7页
为了研究机枪水下发射枪口燃气喷射压力对膛口流场分布特性的影响,基于流体计算软件FLUENT,采用结构化网格并结合动网格技术,建立了水下枪膛口流场二维轴对称仿真模型,针对14.5 mm水下枪,分别采用30 MPa、45 MPa和60 MPa燃气喷射压力对... 为了研究机枪水下发射枪口燃气喷射压力对膛口流场分布特性的影响,基于流体计算软件FLUENT,采用结构化网格并结合动网格技术,建立了水下枪膛口流场二维轴对称仿真模型,针对14.5 mm水下枪,分别采用30 MPa、45 MPa和60 MPa燃气喷射压力对水下密封式发射膛口流场进行了数值模拟。计算结果表明:3种枪口喷射压力条件下,火药燃气喷出膛口后都迅速形成射流膨胀区,膛口轴向压力急剧衰减,燃气扩展过程中受到水和弹丸的较大阻力,在弹后空间聚集,使得压力有不同程度的升高;燃气喷射压力在30~60 MPa范围内,膛口马赫盘初步形成的时间略有不同,约在145~152μs之间,压力越小时,马赫盘形成越早且弹丸越早脱离火药燃气的包围;3种压力条件下马赫盘距离膛口中心位置随时间的变化都呈指数分布规律。 展开更多
关键词 机枪 水下发射 膛口流场 马赫盘 燃气射流
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