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本次仿真坐標(biāo)系有大地坐標(biāo)系和裝備坐標(biāo)系。大地坐標(biāo)系:原點(diǎn)在裝備頭部,x軸過裝備軸線指向水平方向,y軸指向豎直向上,z軸垂直x-y平面。裝備坐標(biāo)系:原點(diǎn)在裝備質(zhì)心位置,x軸與裝備軸重合指向尾部,y軸在豎直平面內(nèi)垂直x軸,z軸垂直x-y平面。選取4個典型條件下該型裝備的初始條件進(jìn)行仿真分析,其中A為裝備頭部節(jié)點(diǎn),B為裝備尾部節(jié)點(diǎn),仿真結(jié)果如下:
1)平臺速度820km/h,高度47m,該型裝備擊水瞬間初始條件見表1。從圖3可以看出,在0.026s時,裝備尾部撞擊到水袋邊緣,形成二次沖擊,在后面的動力特性曲線中可以體現(xiàn)出來。由于受到頭部水沖擊力作用,該作用力產(chǎn)生力矩作用,使裝備產(chǎn)生繞Z軸方向的旋轉(zhuǎn),從而使頭部Y方向速度減小,尾部Y方向速度增大。0.025s時A點(diǎn)的Y向速度減小到了0,隨后產(chǎn)生向上的速度,使裝備抬頭。尾部加速度曲線在0.026s時出現(xiàn)第2個峰值1394m/s2,表明裝備尾部在該時刻撞擊到水袋邊緣。從裝備姿態(tài)變化曲線可看出,裝備姿態(tài)角從75°增大到了90°,也就是裝備已經(jīng)處于水平狀態(tài)。
2)平臺速度560km/h,高度65m,裝備擊水瞬間初始條件見表2。從圖11可清楚地看到擊水過程產(chǎn)生的空化現(xiàn)象。淺色與深色之間的是氣、液二相狀態(tài),不但可以看到尾部擊水,還可看到尾部擊水后卷起的水氣。從圖12~圖15可以判斷,平臺以560km/h的速度從72m的高度進(jìn)行投放,裝備傾角向垂直方向趨于增大,頭部徑向過載峰值為146個重力加速度(約1460m/s2)。下面是2種極限狀況的擊水過程,一種是平臺以820km/h的速度從1000m高度進(jìn)行投放,討論該種情況主要是由于980m投放,裝備下降過程會出現(xiàn)平衡速度,是傘降的一個普遍現(xiàn)象;另一種是以820km/h的速度從47m高度進(jìn)行投放,裝備以47°擊水過程,該過程通過仿真可知很難出現(xiàn),因?yàn)檠b備是靜穩(wěn)設(shè)計,以47m投放時俯仰角在擊水時不會變動如此劇烈,但考慮到擊水過載與擊水速度有很大關(guān)系,47m投放擊水速度最大,為防止極端情況出現(xiàn),在此處還是對該情況進(jìn)行了討論,主要提供過載的一種極限參考。首先是980m擊水過程,然后是47m,47°擊水過程的仿真分析。
3)投放速度820km/h,高度980m,裝備擊水瞬間初始條件見表3。
4)平臺速度820km/h,高度47m,擊水瞬間初始條件見表4。
本文作者:吉禮超夏慶升賈磊李寧作者單位:海軍駐重慶地區(qū)軍事代表局