摘要

超空泡航行体的外形设计关乎其尾拍运动特性,为获得航行体的锥段结构对其尾拍运动特性的影响规律,采用动网格技术结合VOF多相流模型、SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型对4种不同锥段结构的航行体的尾拍运动特性开展了数值模拟研究,分析了超空泡航行体的尾拍运动过程及弹道特性。研究结果表明:在一定俯仰角速度扰动下,航行体锥段结构变化对其尾拍稳定性的影响体现出非线性特点,锥段部分过长或过短均会导致航行体的肩部沾湿而形成二次空泡,二次空泡的发展会抑制航行体尾部沾湿,从而回转力矩无法促使俯仰角减小,导致尾拍运动失稳,弹道稳定性较差。该研究成果可为超空泡航行体外形设计提供一定的理论指导。