水下航行体出水与碎冰碰撞数值模拟研究

【作者】 吴祥清； 蔡晓伟； 赵洁； 张军； 沈屹；

【机构】 南京航空航天大学航空学院空气动力学系； 中国船舶科学研究中心；

【摘要】 随着世界各国在极地地区军事战略的不断部署,极地的战略价值不断攀升。水下航行体在极地地区水下作战时具有隐蔽性、灵活性强等优点,因此成为极地地区军事战略的重要武器装备力量。本研究主要通过任意拉格朗日-欧拉方法(ALE)建立数值仿真模型,对极地碎冰工况下航行体水下发射过程中的流场演化机理以及航行体出水时与碎冰碰撞的过程开展研究。本研究主要针对不同的撞击位置(碎冰边缘、碎冰中心等)展开参数化数值仿真计算,得到航行体出水碰撞过程中航行体应力分布云图,并分析不同初始参数环境对航行体出水过程的影响规律。结果表明:与撞击碎冰中心位置相比,水下航行体出水撞击碎冰边缘时航行体的俯仰角偏转角度更大。本研究可对碎冰环境下水下航行体发射以及航行体设计提供相关理论指导。更多还原