Page 19 - 《爆炸与冲击》2026年第01期
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第 46 卷             李    尧,等: 结构体高速倾斜入水的尾拍载荷及姿态稳定性                               第 1 期


                        Body         Air
                                                    15 m





                                                    70 m             O     Y

                                    Water
                                                                      X





                                                 图 4    计算域及网格划分示意图
                                               Fig. 4    Computational domain meshing

                2    计算结果与分析

                2.1    尾拍及溃灭空泡特性分析

                   图  5  为高速入水过程中典型时刻(入水倾角                80°,攻角  5°)空泡形态演化图,在计算的时长范围内,高
               速入水过程经历了入水砰击、空泡形成、侧拍、首次尾拍、安定面撞水、二次尾拍、入水结构体回弹和空
               泡收缩溃灭等过程,最终空泡完全包裹入水结构体,入水结构体表面全沾湿。













                     5 ms                 10 ms               15 ms                16 ms
                       (a) Head-impacting   (b) Side-slapping   (c) First tail-slapping   (d) Stabilator-impacting













                               100 ms               160 ms               299 ms
                                (e) Second tail-slapping  (f) Rebound      (g) Cavity collapse
                                               图 5    高速入水不同阶段空泡形态图
                                        Fig. 5    Diagrams of the cavity at different water entry stages
                   入水结构体在       5°攻角入水初期即发生了侧拍,然后表面隆起喷溅击打在入水结构体尾部发生首次
               尾拍(15 ms 时刻);随着空泡的发展扩张,重新将入水结构体包裹,尾拍消失;在重力的作用下,入水结构
               体发生倾躺,入水结构体尾部开始重新沾湿,发生第                       2  次尾拍(约   100 ms 时刻),该过程持续几十毫秒,入
               水结构体尾拍缓慢沾湿;第            2  次尾拍作用力产生的俯仰方向力矩使入水结构体发生回弹(约                           160 ms),另



                                                         011101-5
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