導(dǎo)彈水下無(wú)動(dòng)力發(fā)射作為一種水下對(duì)空攻擊方案,具有高度隱蔽的特點(diǎn),近年在國(guó)防領(lǐng)域備受關(guān)注。本文針對(duì)導(dǎo)彈運(yùn)載器水下無(wú)動(dòng)力發(fā)射,提出兩種總體方案。運(yùn)用數(shù)值模擬和工程估算方法,對(duì)該兩種方案展開(kāi)設(shè)計(jì)論證工作,力求為導(dǎo)彈運(yùn)載器水下無(wú)動(dòng)力發(fā)射總體方案設(shè)計(jì)提供幫助,為后續(xù)的模型實(shí)驗(yàn)提供有效的數(shù)據(jù)參考,達(dá)到節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本,縮短實(shí)驗(yàn)周期的目的。在工程估算方面,本文開(kāi)發(fā)了運(yùn)載器水下無(wú)動(dòng)力發(fā)射運(yùn)動(dòng)仿真程序。采用四元數(shù)方法求解運(yùn)載器的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程,解決了在大迎角下運(yùn)動(dòng)姿態(tài)出現(xiàn)奇點(diǎn)的問(wèn)題。并將運(yùn)載器流體動(dòng)力分成三部分,對(duì)各部分流體動(dòng)力采用不同的方法盡可能準(zhǔn)確的獲得參數(shù)的預(yù)估計(jì)值。其中,六自由度模塊和水動(dòng)力模塊分別做了算例驗(yàn)證,得到了滿意的結(jié)果。數(shù)值模擬方法中,本文采用有限體積法求解非定常雷諾平均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)k-?湍流模型,流體體積模型捕捉水氣交界面,動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)處理運(yùn)載器與水面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。并采用潛艇水動(dòng)力計(jì)算、二維楔形體入水以及三維平板著水為算例,驗(yàn)證了該方法的可行性和準(zhǔn)確性�；谏鲜龇椒�,考察兩種設(shè)計(jì)方案運(yùn)載器出水速度及姿態(tài)是否滿足設(shè)計(jì)要求,配重塊配置方案對(duì)運(yùn)載器下沉運(yùn)動(dòng)的影響。并對(duì)此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的流體流動(dòng)... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 水下發(fā)射技術(shù)概述
    1.3 出入水問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 試驗(yàn)方面
        1.3.2 理論方面
        1.3.3 數(shù)值計(jì)算方法方面
        1.3.4 潛射導(dǎo)彈數(shù)值方法研究概況
    1.4 本文主要研究工作
第二章 運(yùn)載器水下發(fā)射彈道仿真方法與建模
    2.1 六自由度運(yùn)動(dòng)方程
        2.1.1 坐標(biāo)系的定義及變換
        2.1.2 動(dòng)力學(xué)方程
        2.1.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
    2.2 流體動(dòng)力計(jì)算模型
        2.2.1 浮力和重力的分析和計(jì)算
        2.2.2 運(yùn)載器殼體流體動(dòng)力計(jì)算
        2.2.3 出水段運(yùn)載器受力模型
        2.2.4 運(yùn)載器尾鰭流體動(dòng)力的分析
        2.2.5 大攻角運(yùn)載器水動(dòng)力計(jì)算模型
    2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程及求解
    2.4 水下發(fā)射彈道仿真程序開(kāi)發(fā)
    2.5 算例驗(yàn)證
        2.5.1 六自由度模塊算例驗(yàn)證
        2.5.2 水動(dòng)力模塊算例驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第三章 運(yùn)載器水下發(fā)射數(shù)值模擬方法
    3.1 流體控制方程
        3.1.1 連續(xù)性方程
        3.1.2 動(dòng)量方程
        3.1.3 湍流模型
        3.1.4 離散方法
        3.1.5 離散格式
    3.2 VOF方法
    3.3 動(dòng)網(wǎng)格
    3.4 網(wǎng)格布局和邊界條件
        3.4.1 網(wǎng)格布局
        3.4.2 邊界條件
        3.4.3 初始條件
    3.5 算例驗(yàn)證
        3.5.1 潛艇水動(dòng)力計(jì)算
        3.5.2 二維楔形體入水
        3.5.3 三維平板著水
    3.6 本章小結(jié)
第四章 運(yùn)載器水下發(fā)射方案設(shè)計(jì)及論證研究
    4.1 運(yùn)載器水下發(fā)射方案
    4.2 出水速度
    4.3 上浮穩(wěn)定性問(wèn)題
        4.3.1 方案一運(yùn)載器有初始俯仰角上浮
        4.3.2 方案二運(yùn)載器有初始俯仰角上浮
    4.4 上浮及出水過(guò)程流場(chǎng)特性
    4.5 配重塊配置方案
        4.5.1 方案一結(jié)果分析
        4.5.2 方案二結(jié)果分析
    4.6 下沉過(guò)程流場(chǎng)特性
    4.7 兩種方案結(jié)果對(duì)比
    4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[4]基于非結(jié)構(gòu)嵌套網(wǎng)格的六自由度武器投放過(guò)程數(shù)值研究[D]. 楊磊.南京航空航天大學(xué) 2014
[5]結(jié)構(gòu)物出水過(guò)程的數(shù)值模擬[D]. 鄒星.大連理工大學(xué) 2013
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[7]波浪模擬及其對(duì)航行體出水過(guò)程的影響研究[D]. 姜濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[8]潛射導(dǎo)彈水下發(fā)射及出水過(guò)程三維數(shù)值研究[D]. 楊曉光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[9]潛射導(dǎo)彈發(fā)射與出水載荷研究[D]. 殷崇一.西北工業(yè)大學(xué) 2004



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