哈尔滨工程大学硕士学位论文
摘要
随着反潜技术的快速发展，跨介质航行体在作战系统中的作用日益显著。在其跨
介质入水过程中，航行体入水瞬间的航行介质密度突变会使其受到极大的冲击载荷，
影响其工作性能。因此，入水缓冲研究在跨介质航行体研发中至关重要。航行体主动
喷气降载作为已被证明的可行的缓冲方式，具有良好的应用前景。因此，本文对头部
喷气航行体低速入水过程的多相流动特性及力学特性进行数值研究，分析了入水过程
中的冲击载荷变化及头部喷气的缓冲性能。
首先对射弹有无喷气的入水过程进行了数值模拟，通过与文献结果进行对比，验
证了计算模型的合理性。在此基础上，对比了航行体头部喷气与否两种情况入水时的
流场分布及冲击载荷变化，分析了头部喷气在航行体入水过程中的缓冲效果；其次，
计算了入水速度和入水角度对航行体受力与缓冲效果的影响；最后，探究了初始喷气
高度（距水面40mm、60mm、80mm、100mm开始喷气）、喷气口数目（1、2、4）
以及喷气口结构（等径、收缩、扩张）对航行体入水过程受力与缓冲效果的影响。
计算结果表明，无头部喷气结构时，航行体的最大过载、表面压力峰值均随入水
速度的增大而增大、随入水角度的减小而减小；头部喷气入水时，航行体的入水速度
增大、入水角度减小，均会导致缓冲性能变差；增加初始喷气高度更有利于通气空泡
的发展，能够提高头部喷气的缓冲性能；单喷气口的通气空泡对航行体头部的包裹更
完整，头部喷气的缓冲效果更好；采用直径相对较小的等径喷气口，更有利于通气空
泡轴向尺寸的发展，高压区距离头部更远，缓冲效果更好。
关键词：多相流动；冲击载荷；头部喷气；缓冲降载；通气空泡
哈尔滨工程大学硕士学位论文
Abstract
Withtherapiddevelopmentofantisubmarinetechnology,theroleofcrossmedium
vehiclesincombatsystemsisbecomingincreasinglysignificant.Duringitscrossmedium
waterentryprocess,thesuddenchangeinthedensityofthenavigationmediumatthemoment
ofentrywillcauseittobesubjectedtosignificantimpactloads,affectingitsworking
performance.Therefore,thestudyofinflowbufferingiscrucialinthedevelopmentofcross
mediumvehicles.Asaprovenandfeasiblebufferingmethod,activejetunloadingofthe
vehiclehasgoodapplicationprospects.Therefore,inthispaper,themultiphaseflow
characteristicsandmechanicalcharacteristicsoftheheadjettingvehicleinthelow-speed
waterentryprocessarenumericallystudied,andtheimpactloadchangesinthewaterentry
processandthebufferingperformanceoftheheadjettingareanalyzed.
Firstly,anumericalsimulationwasconductedonthewaterentryprocessoftheprojectile
withorwithoutjet,an