Page 40 - 《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

x 正向的弹道偏移最大，航行体 2 沿 z 正向的弹道偏移最大；等腰排列方式下，航行体 1 沿 z 正向的弹道
偏移最大，航行体 2 沿 x 反向的弹道偏移最大；等腰直角三角形排列方式下，航行体 3 沿 x 反向和 z 正向
的弹道偏移最大。
不同排列方式下，各航行体沿 y 方向移动到同一水深处（2 500 mm）时，沿 x 和 z 方向的弹道偏移列
于表 2。与等腰直角和等腰排列方式相比，等边排列方式下航行体 1～3 的弹道偏移量最小；同一水深处
（2 500 mm），不同排列下各航行体弹道偏移的差距在 80 mm 内。真实水下发射工况中，为节省潜艇的内
部发射空间，建议采用等边排列方式；同时，为降低多航行体的相互干扰，提高发射成功率，应适当增加
发射时间间隔。

表 2 同一水深处（2 500 mm）航行体的弹道偏移
Table 2 Trajectory deviation of projectile at identical water depth (2 500 mm)

弹道偏移/mm
排列方式 航行体1 航行体2 航行体3
x方向 z方向 总偏移 x方向 z方向 总偏移 x方向 z方向 总偏移
等边 −0.24 0.52 0.57 5.11 6.43 8.21 −0.70 0.76 1.03
等腰直角 −0.35 6.84 6.85 12.34 1.56 12.44 −9.01 10.55 13.87
等腰 −4.95 10.89 11.96 3.81 9.11 9.87 −3.14 4.76 5.70
最小偏移 0.57（等边） 8.21（等边） 1.03（等边）

3.2 发射速度对多体水下发射的影响
在 不 同 发 射 速 度 下 进 行 三 体 水 下 发 射 仿 真 ， 发 射 速 度 分 别 为 22.5、 25.0、 27.0、 30.0、 32.0 和
36.0 m/s，对应的空化数分别为 0.50、0.40、0.35、0.30、0.25 和 0.20。3 发航行体采用等边排列方式，水深
2.45 m，发射时间间隔 30 ms，无横流。
涡量（流体流动速度的旋度）表示流场内旋涡的强度和方向，可间接反映航行体在水中运动引起的
流场变化的紊乱程度。仿真中，采用 Q 准则识别流场内的涡结构，涡量的等值面取 10 s ，涡量的变化范
−1
围为 0～240 s 。航行体以不同的速度发射引起的流场内涡结构变化如图 11 所示。
−1
在本文仿真的发射速度下，航行体表面的涡量强度均较大，距离模型表面越远的流场域涡量强度越
小。随着速度的增加，航行体的初始空化数减小，模型肩部的空化发生范围和空泡末端的回射流强度增
大，航行体表面涡量脱落程度更剧烈，模型表面和尾部流场域内的涡结构数量变多，所形成的尾涡更连
续密集，各航行体尾涡相互干扰的程度加剧，由航行体引起的流场变化更紊乱。其他条件不变的情况
下，增大发射时间间隔，可减小相互干扰，降低航行体之间的碰撞概率。
不同发射速度下各航行体在径向平面内的 x 方向和 z 方向上的弹道偏移均低于 1 倍弹径，如图 12
所示。航行体 1 沿 x 正向偏移，在同一水深处，随着速度的增加，航行体 1 沿 z 反向的偏移量变小。发射
速度小于 36.0 m/s 时，航行体 2 先沿 x 正向偏移，然后反向偏移，随着速度的增加，沿 x 反向偏移的趋势
减弱；发射速度等于 36.0 m/s 时，航行体 2 只沿 x 正向偏移，其偏移量也变大。受航行体 1 和 2 的影响，
随着速度的增加，航行体 3 沿 x 反向和 z 正向的弹道偏移变大，逐渐远离航行体 1 和 2。
航行体 1～3 在不同水深（h ）、不同发射速度工况下的弹道偏移列于表 3。水深 3 000 mm 处，发射
y
速度为 22.5 m/s 时航行体 1 的弹道偏移最大；水深 2 500 和 1 850 mm 处，发射速度为 36.0 m/s 时航行体 2
和 3 的弹道偏移最大。随着速度的增加，航行体之间相互干扰的程度加剧，航行体运动引起的流场变化
更复杂，流场与航行体之间的相互作用导致航行体的运动姿态和弹道偏移变化。

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