Page 110 - 《爆炸与冲击》2026年第11期
P. 110
第 46 卷 李 腾，等： 头部锥角对弹体高速入水流场变化特性的影响 第 11 期
空 气 中 运 动 时 的 涡 结 构 外 形 存 在 差 异 ， 但 大 小 尺 度 相 似 ， 水 中 运 动 时 涡 结 构 的 总 长 度 不 一 致 ， 入 水
48 ms 后，60°锥头弹体水域涡结构长度约 2.88 m，平头弹体约 2.38 m，随头部锥角的增大，涡结构长度缩
短约 17.4% 且只在水域有涡结构，空泡区域不存在。弹体头部锥角增大，弹道稳定性提升，空泡总长度
增大，水域内涡结构变短，不同头型弹体在水中运动时引起流场变化的程度近似。
Volume fraction
of water
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
60° conical nose 90° conical nose 120° conical nose 150° conical nose Flat nose
图 22 不同头型弹体入水 48 ms 后流场相云图
Fig. 22 Flow field phase nephograms of projectiles with different head types after entering water for 48 ms
Vorticity magnitude/s −1
10 000
8 000
6 000
4 000
2 000
0
60° conical nose 90° conical nose 120° conical nose 150° conical nose Flat nose
图 23 不同头型弹体入水 48 ms 后涡结构场
Fig. 23 Vortex structure fields of projectiles with different head types after entering water for 48 ms
不同头型弹体入水后的速度变化曲线如图 24 所示，由图 24 中可以看出，对于水下运动时处于空泡
完全包裹状态的弹体，随着头部锥角的增加，水中运动至同一水深位置时，弹体的余速越小，速度衰减越
多，水下运动所受阻力越大。而 60°锥头弹体水中运动时中间锥段部分始终存在部分沾湿，导致弹体水
下运动阻力增大，速度衰减也较快；水下运动时还发生弹道偏转，弹体表面沾湿面积更大，水中运动阻力
113401-17
