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题名带气囊结构航行体入水回收动力学特性研究
被引量:1
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作者
职明洋
燕国军
孙龙泉
王鹏霄
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
北京宇航系统工程研究所
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期943-959,共17页
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基金
国防基础科研基金资助项目(JCKY2021203B003)。
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文摘
针对大尺度模型入水航行体的回收问题,为避免结构入水下落产生的过大入水深度对发射平台的安全造成威胁,并提升模型航行体的回收效率.文章设计了一种带气囊的航行体结构,认为气囊自空中释放并与航行体同步入水,经上浮后确保结构回收,并给出了模型具体的设计参数.同时基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)算法建立了带气囊结构入水回收的数值计算模型,结合相关球体入水以及AUV头段入水试验结果,验证了数值方法的有效性并选取了本模型的无关性网格尺度.在此基础上,开展了不同气囊体积下航行体垂直入水回收的计算,选取了该结构对应的最佳气囊体积.随后,针对不同入水参数(入水速度、攻角以及气囊固定位置)进行了带气囊结构航行体入水回收过程的对比分析.研究结果表明,气囊体积对回收效率的提升具有正相关作用,且在体积的选取中应兼顾回收效率与气囊内压响应;入水速度的增加诱导系统运动规模同步增加,不利于回收的进行;入水攻角以及气囊固定位置的不同造成不同阶段航行体偏转运动的差异,气囊固定在航行体中部且较大的入水攻角有利于航行体模型的入水回收.
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关键词
航行体回收
结构入水
气囊
姿态偏转
耦合欧拉-拉格朗日方法
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Keywords
vehicle recovery
structure water-entry
airbag
attitude deflection
CEL method
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分类号
TJ63
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名规则波浪对水下航行体出水姿态参数的影响
被引量:1
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作者
职明洋
马贵辉
任泽宇
赵建洲
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
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出处
《宇航总体技术》
2022年第4期15-26,共12页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52001095)
国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点支持项目(U20B2005)
装备预先研究领域基金项目(61402070113)。
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文摘
基于边界元方法建立了水下航行体出水姿态计算模型,包括各控制方程及边界条件,采用截平面方法对航行体出水模型进行了简化处理,并将所得结果和实验数据进行比对,发现二者符合良好,验证了数值模型的有效性。运用边界元法研究了规则波浪参数(波高、浪向、周期、相位)对出水姿态的影响。研究结果表明,波高影响波浪力幅值大小,对出水姿态参数有着直接的影响,波高越大对出水姿态参数的影响越大;浪向、初相位和周期主要影响流体质点的运动方向,改变波浪附加惯性力,影响波浪力对出水姿态参数的作用效果;受到出水相位的影响,出水俯仰角和俯仰角速度呈余弦变化规律;随着周期的增大,周期对航行体出水姿态参数的影响逐渐减小,此时,相同波高下出水姿态参数只受到出水相位的影响。
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关键词
航行体出水
规则波浪
俯仰角
俯仰角速度
边界元
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Keywords
Water exit of vehicles
Regular wave
Pitch angle
Pitch angular velocity
Boundary element
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分类号
TJ6
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
O352
[理学—流体力学]
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