Page 37 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 李 腾，等： 多航行体水下发射弹道干扰特性影响数值研究 第 1 期

Experiment Experiment
Simulation 20
Simulation
18
Velocity/(m·s −1 ) 16

14

12

0 4 8 12 16 20 24 28 32
Time/ms
图 4 运动初始时刻弹体表面的空泡形态 图 5 水下发射弹体的运动速度
Fig. 4 Cavitation pattern on projectile surface at Fig. 5 Velocity of underwater-launched projectile
initial motion stage
2.2 网格无关性 Projectile 1, L=0.10d
Projectile 1, L=0.09d
0 Projectile 1, L=0.08d
对仿真模型进行网格无关性验证，验证工 Projectile 2, L=0.10d
Projectile 2, L=0.09d
Projectile 2, L=0.08d
况中，发射速度为 30 m/s，水深为 2.45 m，时间间 −500
隔为 30 ms，无横流，三发航行体等边排列，两两
F/N −1 000
之间间距 1.3d。背景加密区的网格尺寸（L mesh ）
分别为 0.10d、0.09d 和 0.08d，对应的网格数量分 −1 500
别为 5.37×10 、7.81×10 和 6 1.04×10 。由图 6 和 −2 000 Projectile 3, L=0.10d
6
6
Projectile 3, L=0.09d
表 1 可知，不同网格数量下航行体在水中运动时 Projectile 3, L=0.08d
0 20 40 60 80 100 120 140 160
所受的流场力（F）变化基本一致，流场力峰值误 Time/ms
差小于 10%。后文中，选择 L =0.1d 进行多体
mesh 图 6 不同网格数量下航行体所受的流场力变化
水下发射仿真。 Fig. 6 Variation of fluid force on projectiles
with different mesh quantity

表 1 各航行体所受流场力峰值
Table 1 Peak value of fluid force on various projectiles

所受流场力的峰值/N 与L mesh =0.10d的误差/%
L mesh
航行体1 航行体2 航行体3 航行体1 航行体2 航行体3
0.10d 2 074 1 938 1 752
0.09d 1 924 1 773 1 786 7.23 8.51 1.94
0.08d 1 873 1 761 1 891 9.69 9.13 7.93

3 仿真结果

以下将针对 3 发航行体的水下发射运动，开展弹道的干扰特性研究，分析不同的空间排列方式、发
射速度和横流对流场和弹道偏移的影响。
3.1 空间排列方式对多体水下发射的影响
为研究空间排列方式对弹道变化的影响，按等边三角形、等腰直角三角形（顶角 90°）和等腰三角形
（顶角 120°）的排列方式布置 3 发航行体，如图 7 所示。其中，y 轴与模型的轴向平行，x 轴和 z 轴均在模
型的径向平面内，如图 8 所示。控制所有排列方式下航行体 1 和航行体 3 以及航行体 2 和航行体 3 的空
间间距均为 1.3d，则航行体 1 和航行体 2 的间距分别为 1.3d（等边）、1.84d（等腰直角）和 2.25d（等腰）。

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