對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的再認識

第13卷第4期魚(yú)技術(shù)Vol 13 No 42005年12月TORPEDO TECHNOLOGYDec.2005對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的再認識錢(qián)在棣(中國船舶重T集團公司第705研究所上海工程部,上海,200240摘要:通過(guò)對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)發(fā)展的回顧,認定魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)現狀已可滿(mǎn)足常規魚(yú)雷型號研制的需求,但又清醒地認識到其與世界水動(dòng)力學(xué)技術(shù)發(fā)展的差距,據此根據新型魚(yú)雷技術(shù)發(fā)展的需求和水動(dòng)力學(xué)學(xué)科前沿技術(shù)發(fā)展的推動(dòng),提出魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)如何實(shí)現自主創(chuàng )新和跨越發(fā)展的原則和途徑關(guān)鍵詞:水動(dòng)力學(xué)技術(shù);魚(yú)雷;白主創(chuàng )新;跨越發(fā)展中圖分類(lèi)號:0352;們630文獻標識碼:A文章編號:1673-1948(2005)0400016Recognition of Torpedo Hydrodynamics TechnologyQIAN Zai-diDepartment of Shanghai Engineering, The: 705 Research Institute, China Shipbuilding Industry Corporation, Shanghai 200240, China)Abstract: The current torpedo hydrodynamics in China is considered to meet the need of conventional torpedo development by re-viewing the development of torpedo hydrodynamics technology. However, the difference between domestic and overseas technolgies in hydrodynamics development should be recognized. According to the developmental requirement for new torpedo technologyand the innovative hydrodynamics technologies, thisoresents the principles and the ways to realize independent innovationand leap-forward development.Key words: hydrodynamics technology; torpedo; independent innovation; leap-forward development0引言究項目之后,現在已基本達到能滿(mǎn)足現行產(chǎn)品研制需求的水平。但根據“需求牽引,技術(shù)推動(dòng),基回顧魚(yú)雷發(fā)展史,必須承認魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技礎支撐”要求和世界水動(dòng)力學(xué)技術(shù)發(fā)展的現狀術(shù)是魚(yú)雷總體技術(shù)的核心內容之一。魚(yú)雷水動(dòng)力應該看到國內的魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)必須進(jìn)一步學(xué)是研究航行中的魚(yú)雷與周?chē)橘|(zhì)之間相互作加強基礎研究以及現代試驗技術(shù)研究,勇于創(chuàng )新用規律的項技術(shù):若能了解對雷體周?chē)橘|(zhì)努力提高研究成果的工程應用轉化率。在新世紀流動(dòng)狀態(tài)并對其進(jìn)行控制,則可按設計者的要求來(lái)臨之際,總結經(jīng)驗,認清現狀找出差距探索加提高魚(yú)雷的運動(dòng)性能和推進(jìn)效率;若能抑制雷體速發(fā)展的途徑,正是作者撰寫(xiě)本文的初衷喪面的湍流和流動(dòng)分離現象并控制流場(chǎng)的空化現象則可有效治理水動(dòng)力噪聲,提高魚(yú)雷對作戰環(huán)1魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)現狀境的適應性和攻擊隱蔽性。正如“2004-2035年1.1國內現狀美國海軍技術(shù)”一書(shū)作者所說(shuō):水動(dòng)力學(xué)技術(shù)是在魚(yú)雷發(fā)展歷程中,魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)相繼海軍武器平臺共同需求及牽引項目之一,因為流研究并建立了若干設計理論和方法,建設了必要體和流動(dòng)現象對作戰平臺執行任務(wù)的各個(gè)方面都的試驗設施和相應的試驗技術(shù)。開(kāi)展了若干跟蹤至關(guān)重要。國內魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)在經(jīng)過(guò)多個(gè)魚(yú)背景型號關(guān)鍵技術(shù)和學(xué)科專(zhuān)業(yè)推動(dòng)的預先研究霈型號產(chǎn)品研制經(jīng)驗的積累、幾個(gè)5年計劃水動(dòng)使魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)在跟蹤國際先進(jìn)技術(shù)和探索力學(xué)技術(shù)的預研和借鑒國外有關(guān)水動(dòng)力學(xué)技術(shù)研中國煤化工CNMHG收稿日期:20050918;修回日期:2005-1142作者簡(jiǎn)介:錢(qián)在棣(1938-),研究員,長(cháng)期從事魚(yú)雷水動(dòng)力性能研究和設計工作魚(yú)雷技術(shù)1.1.1根據魚(yú)雷研制需求,參考有關(guān)資料建立了和空泡性能試驗裝置。根據魚(yú)雷對轉螺旋槳研究套魚(yú)雷常規流體動(dòng)力布局設計方法及相應的預及設計要求研制了拖曳水池用對轉槳模型敞水報水動(dòng)力參數數學(xué)模型,并建立了雷體穩態(tài)運動(dòng)動(dòng)力儀、魚(yú)雷模型阻力儀和魚(yú)雷模型自航儀及相性能分析方法。該數學(xué)模型可用于產(chǎn)品方案設訐關(guān)的試驗方法,可進(jìn)行魚(yú)雷同軸對轉螺旋槳模型段。其問(wèn)采用正交設計法進(jìn)行了魚(yú)雷模型流體的敞水試驗以及魚(yú)雷模型阻力試驗和自航試驗動(dòng)力系列試驗研究。在對試驗數據做了回歸分析測定魚(yú)雷模型的阻力特性槳模的推力特性、扭矩后,首次建立了預報魚(yú)雷位置導數、旋轉導數和舵特性、敞水效率以及全雷模型推進(jìn)效率及自航因導數的經(jīng)驗公式,并應用假設檢驗法對其可信度子、w;研制了空泡水筒用魚(yú)雷對轉槳模型試驗進(jìn)行了檢驗,證明在一定范圍內,其預報的魚(yú)雷穩裝置,可進(jìn)行雷后槳?？张轄顟B(tài)測試及槳?？张菪詫的軌驖M(mǎn)足方案設計階段的精度要求?，F狀態(tài)下水動(dòng)力特性的測試。有的流體動(dòng)力參數預報僅考慮了部分主要參量,1.1.3針對新一代魚(yú)雷高機動(dòng)性要求,開(kāi)展了新并未覆蓋全部流體動(dòng)力參數但可基本滿(mǎn)足分析型尾部構型研究。新一代魚(yú)雷需要具有良好的機穩態(tài)運動(dòng)性能的要求,可在方案設計階段用于進(jìn)動(dòng)性能,為此進(jìn)行了“+”字型鰭加“x”字型帶端行魚(yú)雷快速性和操縱性分析板的翼端舵新型流體動(dòng)力布局研究,其間編制了根據魚(yú)雷流體動(dòng)力性能研究的需要,建立了相應的流體動(dòng)力參數的預報軟件,完成了風(fēng)洞試魚(yú)雷模型流體動(dòng)力試驗設施和相應的試驗方法。驗用魚(yú)雷模型差動(dòng)舵橫滾力矩天平及舵鉸鏈力矩首先建立了魚(yú)雷無(wú)動(dòng)力模型(不帶推進(jìn)器模型)天平的研制,經(jīng)實(shí)雷實(shí)航試驗驗證,這種新型流體風(fēng)洞試驗裝置和懸臂水池試驗裝置,可進(jìn)行無(wú)動(dòng)動(dòng)力布局能保證魚(yú)雷在航行中有足夠穩定裕度的力的雷體模型位置導數、舵導數和旋轉導數試驗。同時(shí),具有良好的機動(dòng)性能,丑舵面又可按要求具考慮到尾部構型和推進(jìn)器一體化設計的需要,進(jìn)有較小的鉸鏈力矩,有利于操舵回路的設計。這而完成了風(fēng)洞有動(dòng)力模型(帶推進(jìn)器模型)拖曳方面研發(fā)工作的進(jìn)展既拓寬了魚(yú)雷外形設計思水池魚(yú)雷全模型(帶推進(jìn)器模型)斜拖試驗裝置路,滿(mǎn)足自行研制新型魚(yú)雷要求,又進(jìn)一步完落了及懸臂水池有動(dòng)力模型的研制,可進(jìn)行魚(yú)雷全雷以宏觀(guān)量測試為主的流體動(dòng)力試驗條件。(有動(dòng)力)模型測試水動(dòng)力參數的流體動(dòng)力試驗。1.1.4隨著(zhù)海上對抗中魚(yú)雷主要打擊目標潛艇在研究魚(yú)雷流體動(dòng)力試驗技術(shù)歷程中,開(kāi)展了根隱身技術(shù)的發(fā)展和魚(yú)雷性能的提高,新型安靜型據模型動(dòng)態(tài)響應特性推算魚(yú)雷流體動(dòng)力參數的系魚(yú)雷的研制目標對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)提出了開(kāi)展統辨識試驗方法研究,建立了相應的數學(xué)模型,從水動(dòng)力學(xué)與水聲學(xué)交叉耦合研究的新課題。迄今理論上講,此方法可以推算出全部流體動(dòng)力參數,為止,水下能有效利用的物理場(chǎng)仍為水聲物理場(chǎng)但因客觀(guān)條件限制未進(jìn)行模型試驗驗證。因此,從某種意義上講,現代水下對抗乃是水聲對1.1.2研制了魚(yú)雷同軸對轉螺旋槳性能/幾何設抗,故世界各海軍大國投入了大量的人力和資金計軟件和幾何/性能的水動(dòng)力性能預報軟件。在開(kāi)展水聲物理及水下噪聲控制技術(shù)研究。就降低魚(yú)雷研制中,首先采用了常規船用螺旋槳升力線(xiàn)魚(yú)雷噪聲在提高魚(yú)雷戰技性能方面可獲取的效益理論加升力面修正的方法,研究編制了魚(yú)雷同軸進(jìn)行了定性和定量分析,其效能表現在魚(yú)雷一定對轉螺旋槳的設計軟件,經(jīng)應用證明,對主要考慮航速條件下可提高聲自導作用距離、保證自導作推進(jìn)效率的窄葉槳,此套設計軟件簡(jiǎn)潔數值預報用距離不變時(shí)允許提高聲自導魚(yú)雷航速和允許聲結果與模型試驗結果基本吻合,可用于推進(jìn)器的導魚(yú)雷在更淺深度實(shí)施攻擊、可提高線(xiàn)導魚(yú)雷方案設計。隨著(zhù)螺旋槳理論發(fā)展和必須綜合考慮攻擊時(shí)雷目分辨率,減少線(xiàn)導導引終端散布等方效率/空泡裕度的工程需求進(jìn)一步編制了基于螺面均可獲得不匪收益。故可認定,控制魚(yú)雷噪聲旋槳升力面理論的魚(yú)雷螺旋槳水動(dòng)力性能預報軟是提高魚(yú)雷戰技性能的主要技術(shù)途徑之一,務(wù)必件和設計軟件,可用于大盤(pán)面比的闊葉槳的研究引起中國煤化工度重視。借鑒與設計,經(jīng)新刑產(chǎn)品研制實(shí)踐證明,該設計軟件更水動(dòng)CNMHG噪聲控制等領(lǐng)趨完善,設計方案具有較好的空泡性能。域有關(guān)埋論和仂究戚果,對焦苗王要水下噪聲源研制了魚(yú)雷同軸對轉螺旋槳模型水動(dòng)力性能分析認定和歸類(lèi)后開(kāi)展了以下三方面工作錢(qián)在棣:對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的再認識1)推進(jìn)器噪聲是魚(yú)雷最主要的水下噪聲源壓力脈動(dòng)能量,尤其是轉捩區內伴隨流態(tài)不穩定,之一,既有寬帶連續譜噪聲,又含有低頻特征線(xiàn)譜渦量變化激烈產(chǎn)生的脈沖能量,達到減少雷頭白噪聲,是魚(yú)雷噪聲控制的重點(diǎn)對象。根據需求首噪蘆的目的。經(jīng)模型試驗驗證,雷頭區域自噪聲先開(kāi)展了新型低噪聲推進(jìn)器—一泵噴射推進(jìn)器設級可得到一定程度的控制。計技術(shù)研究,泵噴射推進(jìn)器是具有多葉片的轉子(d)髙分子聚合物減阻降噪技術(shù)研究。早在及定子和減速型導管組成的新型低噪盧推進(jìn)器,20世紀60年代末期開(kāi)始探索源于仿生學(xué)的高分為大多數新型高速魚(yú)雷所選用。開(kāi)展了魚(yú)雷泵噴子聚合物減阻降噪技術(shù),從初期的研究噴射高分射推進(jìn)器水動(dòng)力性能預報和設計方法的預先研子聚合物溶液發(fā)展到至今仍在不斷深化研究的涂究,編制了全套魚(yú)雷泉噴射推進(jìn)器設計和水動(dòng)力敷高分子聚合物涂料技術(shù)。涂料分水溶性涂料和性能預報軟件,并研制成功泵噴模型試驗有關(guān)試非水溶性涂料2種,已研制的水溶性涂料在雷體驗設備,經(jīng)模型試驗驗證用此套軟件設計的泵噴模型試驗降噪效檗可達8-10dB;非水溶性涂料方案與國外泵噴方案相比,在推進(jìn)性能和噪聲性降噪效果最高可達4-6dB,但效果尚不穩定,仍能方相當,但尚未進(jìn)行實(shí)航試驗驗證。在深入研究。此項技術(shù)尚需進(jìn)一步解決控制水流(2)針對魚(yú)雷主要水下噪聲源,組織國內有沖刷效應,分子鏈斷鏈的時(shí)效問(wèn)題等若干T程應關(guān)院校和研究所的技術(shù)人員,發(fā)揮各自專(zhuān)長(cháng),開(kāi)展用實(shí)際問(wèn)題后方可進(jìn)入實(shí)雷應用驗證階段。了專(zhuān)項減振降噪技術(shù)的研究,其中與水動(dòng)力學(xué)技(e)推進(jìn)器噴氣降噪技術(shù)研究。在摧進(jìn)器產(chǎn)術(shù)有關(guān)的項日有生空泡現象不可避免時(shí),可采取輔助措施來(lái)控制(a)層流無(wú)空泡雷頭線(xiàn)型設計方法。研究了推進(jìn)器嗓聲。目前此項技術(shù)的開(kāi)發(fā)正方興未艾如何獲取雷頭流場(chǎng)壓力分布曲線(xiàn)平坦、只有較長(cháng)對轉槳模型充氣降噪試驗取得的初步降噪效果順壓梯度而無(wú)陡峭壓力梯度的雷頭線(xiàn)型設計方達4~5dB。正在深入研究的充氣?？刂仆七M(jìn)器法,以保證雷頭流場(chǎng)有較長(cháng)的層流邊界層,且有較噪聲機理問(wèn)題有能量吸收論、延緩潰滅論、優(yōu)先論大的空泡裕度,從而達到控制邊界層流動(dòng)噪聲和以及屏蔽論笭。這些說(shuō)法一則和充氣部位有關(guān)空泡噪聲的目的,并相應建立了一套低噪聲雷頭這將會(huì )獲得不同降噪效果,再則更可能是幾種說(shuō)線(xiàn)型的設計準則。經(jīng)模型試驗驗證,按此準則設法的綜合效應,這均有待于研究工作的深入開(kāi)展計的雷頭線(xiàn)型可滿(mǎn)足設計要求。()魚(yú)雷殼體結構噪聲控制技術(shù)。魚(yú)雷殼體b)低噪聲同軸對轉螺旋槳設計。當推進(jìn)效系薄殼結構體,其受外界振源(如雷內動(dòng)力裝置率成為重要因素必須重點(diǎn)保證時(shí),對轉螺旋槳仍等)激勵所產(chǎn)牛結構振動(dòng)之聲輻射亦是魚(yú)雷主要不失為魚(yú)雷推進(jìn)器的主選方案,為此進(jìn)行了低噪噪聲源之一。針對這類(lèi)噪聲治理技術(shù)開(kāi)展∫低噪聲對轉螺旋槳設計研究,分析了推進(jìn)器噪聲類(lèi)別、聲殼體結構優(yōu)化設計研究,探討過(guò)殼體厚度、肋骨生成機理及控制途徑,據此建立了…套設計低噪結構、大段連接結構等優(yōu)化設計問(wèn)題,研究?jì)H限于聲螺旋槳應遵循的準則:大盤(pán)面比;前后槳槳葉數結構振動(dòng)領(lǐng)域。但此類(lèi)物理現象本質(zhì)的探索實(shí)際應為不相等的奇數;對大盤(pán)面槳需相應適量減小涉及水動(dòng)力學(xué)與結構力學(xué)交又耦合產(chǎn)生的水彈性直徑以獲取高伴流效益;槳葉采用中到大側斜方力學(xué)范疇以及水彈性力學(xué)與水聲學(xué)的交叉研究。案;螺距分布應保證在葉梢處充分卸載;槳葉葉剖(3)為確保新產(chǎn)品水下噪聲性能,借鑒了閏面應選用空泡斗寬的低噪聲翼型;鰭舵布局應考外魚(yú)雷泵噴射攤進(jìn)器和與之匹配的雷尾鰭舵設計慮盡量減少其下洗流對槳的干擾。經(jīng)蝶旋槳方案思想和低噪聲對轉槳設計思想,分析了新產(chǎn)品流模型試驗驗證,綜合應用此準則是有效的,能兼顧休動(dòng)力性能和水下噪聲性能,對全動(dòng)舵技術(shù)特點(diǎn)空泡性能和推進(jìn)性能滿(mǎn)足總體設計要求。及低噪聲對轉螺旋槳的設計準則有∫新的認識(e)雷頭柔壁降噪技術(shù)(硫化層向后延伸技1.1.5魚(yú)雷入水水動(dòng)力學(xué)技術(shù)研究。早在20世術(shù))的開(kāi)發(fā)應用。將雷頭基陣的透聲橡胺層沿雷紀60中國煤化工研究推動(dòng)了對頭殼體表面向后延伸至雷頭流場(chǎng)邊界層轉捩區后魚(yú)雷CNMHG究,隨后對空方構成雷頭柔性壁面,此舉既增加了雷頭邊界層投魚(yú)苗和材型但西產(chǎn)品餅友則進(jìn)一步具體化和深層流底層的穩定性,又能吸收湍流邊界層較強的化了研究?jì)热萑〉昧巳舾裳芯砍晒?。魚(yú)雷技術(shù)(1)初步分析和掌握了包含撞水浸水、帶空動(dòng)力學(xué)技術(shù)的探索研究,為研制超高速魚(yú)雷在研泡航行和全侵蝕運動(dòng)4個(gè)階段的魚(yú)雷入水全過(guò)程究、設計技術(shù)和試驗技術(shù)方面做儲備。的物理現象和基本規律。1.2國內外魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)水平的差距(2)魚(yú)雷人水過(guò)程中一般出現下列典型運動(dòng)同內魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)和國際先進(jìn)水平相比彈道形態(tài):跳水運動(dòng)、頭部沾水運動(dòng)、振蕩運動(dòng)、圓以及從滿(mǎn)足新型魚(yú)雷型號研制發(fā)展需求來(lái)看,確弧運動(dòng)和雷體側表面貼水運動(dòng)等,鑒于魚(yú)雷入水實(shí)還存在很大差距,主要體現在以下幾方面。處后帶空泡運動(dòng)時(shí)作用在雷體上的水動(dòng)力的非定常1)魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)工作多集中于按型性和非線(xiàn)性特征,對人水初期彈道分析和預報僅研制的需求完成常規產(chǎn)品的幾何/性能水動(dòng)力特停留在以試驗為基礎的丁程近似方法,而入水過(guò)性的研究設計因而研究工作跟蹤性和改進(jìn)性的程中各階段有各不相同的物理模擬要求,很難在居多,而原始獨創(chuàng )性的極少,無(wú)論是魚(yú)雷泵噴射推次模型試獫中實(shí)現完全相似,模型試驗結果只進(jìn)器、新型流體動(dòng)力布局,安靜型雷型多種降噪技能在有限條件下有效。因此工程近似方法的使用未以及超高速魚(yú)雷水動(dòng)力特性研究等均處于跟蹤具有很大的局限性。研究狀態(tài),缺乏從研究流體流動(dòng)的基本物理現象(3)魚(yú)雷入水緩沖技術(shù)是工程應用中的首要出發(fā),建立物理、數學(xué)模型探求新方法新技術(shù)的問(wèn)題。從上世紀50年代末期有人提出用泡沫塑創(chuàng )新研發(fā)思想?？浦谱骺胀遏~(yú)宙保護頭帽開(kāi)始到8年代中期美對落后。從前的主要研究多集中于對正在研制的國專(zhuān)利提出抗電磁干擾的魚(yú)雷保護頭帽方案表雷型進(jìn)行單項性能預報和設計方法研究,開(kāi)展雷明,魚(yú)雷入水緩沖技術(shù)正在不斷發(fā)展。明確提出體快速性、機動(dòng)性、水下噪聲性能、空泡性能的綜了在入水初期起作用的緩沖頭帽設計準則:(a)合交叉研究極少,研究工作單打一,缺乏系統性,設計的緩沖元件結構及選材保證其受沖擊外載缺少對魚(yú)雷綜合航行性能的開(kāi)發(fā)研究。魚(yú)雷水動(dòng)后的響應特性,可緩沖及限制入水過(guò)載在侵水后力特性的數值計算尚未涉足于運用巨型機求解復期保讓頭帽易碎裂解體。(b)保護頭帽外形在雜水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題領(lǐng)地,國際水動(dòng)力學(xué)界正在興起空中運行時(shí)有良好的氣動(dòng)性能,且能保證魚(yú)雷入的“數值水池”之風(fēng)尚未吹及魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域。水時(shí),有利于入水初期彈道的穩定。(3)魚(yú)雷水動(dòng)力字試驗設施和試驗技術(shù)相對(4)魚(yú)需人水初期彈道穩定技術(shù)與水動(dòng)力學(xué)落后。試驗研究尚處于以宏觀(guān)量測試為主的階技術(shù)緊密相關(guān)。人水初期,魚(yú)雷受力狀態(tài)復雜且段,且測試精度和可靠性有待進(jìn)一步提高。流場(chǎng)變化劇烈,一旦設計欠妥,魚(yú)雷會(huì )出現冒水、跳水、結構的細微測量尚在起步摸索階段。雖有不少數反轉及沉底等非穩態(tài)運動(dòng)現象。因此,必須使其量的模型試驗數據,但未能建立有效的數據庫,以流體動(dòng)力外形能保證魚(yú)雷在一個(gè)較為寬松的入水充分發(fā)揮已有數據的指導和借鑒作用。實(shí)雷實(shí)航環(huán)境下,均具有穩定的入水初期彈道。研究表明,演示驗證試驗的測試工作未能得到應有的重視,精心設計加裝在魚(yú)雷尾部的穩定附件(降落傘和給模型試驗的不確定度分析和研究成果向工程應穩定罩環(huán))可改善魚(yú)雷在帶空泡航行時(shí)的受力狀用轉化均帶來(lái)困難。況,達到提高入水初期魚(yú)雷彈道穩定性的目的,附(4)魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)研究成果向T程應用件在魚(yú)雷轉入受控運動(dòng)立即同雷體脫離,而不影的轉化率較低。在水動(dòng)力噪聲、人水技術(shù)和空泡響?hù)~(yú)雷后續的運動(dòng)性能。雷體加附件在帶空泡航流場(chǎng)特性等方面先后開(kāi)展過(guò)一系列的預先研究行時(shí)的受力狀態(tài)最終仍要通過(guò)試驗測定尤其在水動(dòng)力噪聲及控制技術(shù)方面投入了一定的.6超高速魚(yú)雷水動(dòng)力性能研究。據有關(guān)專(zhuān)力量,但研究工作多停留在單一狀態(tài)的對比性驗家介紹超高速魚(yú)雷將是最有發(fā)展前途的水中兵證,而對實(shí)際工程應用需解決的問(wèn)題及工程應用器之一。超高速魚(yú)雷對水動(dòng)力學(xué)技術(shù)提出了一個(gè)的實(shí)際效益研究不夠,導致預研的階段成果向實(shí)全新要求:突破傳統的避免和抑制空泡產(chǎn)生的水際應用中國煤化工祈技術(shù)發(fā)展中動(dòng)力特性設計概念,以超空泡水動(dòng)力學(xué)概念來(lái)研的水CNMHG究設計魚(yú)雷外形和頭尾構型推進(jìn)技術(shù)及相應的2魚(yú)雷小子則剛觀(guān)口工都和跨越發(fā)展流體動(dòng)力特性。根據需求背景,開(kāi)展了超空泡水水動(dòng)力學(xué)技術(shù)是一門(mén)相對“老齡”化的學(xué)科錢(qián)在棣:對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的再認識其既有較強的基礎性研究的屬性,又有廣闊的應模型提供依據,又為驗證不斷深入發(fā)展的研究結用研究的特點(diǎn)。魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展既果的準確性所必須。這方面作既要抓緊有關(guān)的應包括新概念、新理論的基礎性創(chuàng )新,亦應包含新大型且先進(jìn)實(shí)驗設施的建設,也必須充分發(fā)揮已方法新設計、新試驗技術(shù)等應用性發(fā)展,以縮小有實(shí)驗設備的功效,同時(shí)進(jìn)一步完善和開(kāi)發(fā)試驗和國外水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的差距,盡快滿(mǎn)足新型魚(yú)雷數據不確定度分析和試驗數據庫等軟件建設技術(shù)發(fā)展的需求。2.2發(fā)展途徑2.1發(fā)展原則2.2.1人才是實(shí)現跨越發(fā)展的關(guān)鍵因素。魚(yú)雷2.1.1國內的魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)創(chuàng )新發(fā)展不可水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的跨越發(fā)展必須依靠有自主創(chuàng )新意能也不允許全面開(kāi)花,必須遵循“有所為,有所不識的人才,依靠他們對發(fā)展月標的深切認知、敢為為”的原則,抓住重點(diǎn),走“不對稱(chēng)發(fā)展”道路,優(yōu)人先的創(chuàng )新行為、鍥而不舍的追求精神和腳踏實(shí)先、重點(diǎn)開(kāi)展那些對武器裝備技術(shù)和水動(dòng)力學(xué)技地的刻苦工作。術(shù)發(fā)展有重要推進(jìn)作用的研究工作。2.2.2統一規劃,揚長(cháng)避短,攜手共進(jìn),出集成型2.1.2針對魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)特點(diǎn),既十分重視高水平成果。近年來(lái),國內從事魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)研應用性研究,又大力加強促進(jìn)創(chuàng )新發(fā)展所必需的究的隊伍呈現單位增加,力量分散的局面,單位多基礎性研究。魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域以往的研究工作有利于開(kāi)展競爭,而力量分散則不利于出高水平多集中于傳統雷型單項水動(dòng)力性能指標的預報和成果。為此,必須從發(fā)展的全局出發(fā),在目標上統設計方法的研究及改進(jìn),對流場(chǎng)細微結構和流動(dòng)規劃,突出重點(diǎn),實(shí)現有限日標的跨越發(fā)展;在現象的基本物理本質(zhì)的研究涉足很淺,由于基礎研究隊伍組織上揚長(cháng)避短協(xié)同作戰,鼓勵有團隊研究薄弱,所以長(cháng)期以來(lái)魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)缺乏精神的競爭;在研究成果上高度重視綜合、集成重大創(chuàng )新和突破。必須認真做好應用前景明確的充分發(fā)揮研究群體的整體優(yōu)勢,緊密合作出高水基礎研究,按照“應用基礎研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)”融為平的成果,避免搞低水平的重復一體的“鏈型發(fā)展”模式,充分發(fā)揮基礎研究的知2.2.3突出重點(diǎn),明確跨越發(fā)展的重點(diǎn)方向識源泉效應,走出跨越式發(fā)展的新路子。(1)魚(yú)雷水動(dòng)力噪聲及其控制技術(shù)研究。魚(yú)2.1.3以創(chuàng )新為目標,大力加強魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)雷水動(dòng)力噪聲包括雷體繞流流動(dòng)噪聲和推進(jìn)器噪域與其他相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域交叉研究的力度?？茖W(xué)技聲兩部分。運用流動(dòng)控制技術(shù)降低水動(dòng)力噪聲是術(shù)發(fā)展的歷史證明,學(xué)科與學(xué)科之間的交叉領(lǐng)域現代水動(dòng)力學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,研究分析水下航是誕生新技術(shù)新方法和新試驗技術(shù)的創(chuàng )新領(lǐng)地,行體流場(chǎng)細微結構,通過(guò)航行體外形尾部構型設門(mén)學(xué)科多年形成的研究與設計思路由于“慣計及研究航行體與推進(jìn)器復合流場(chǎng)效應,尋求有性”,容易形成固有的模式,而交叉領(lǐng)域出現的新效的流場(chǎng)控制方法以降低航行體水動(dòng)力噪聲,兼問(wèn)題,不能依賴(lài)于原有的研究設計思路和方法,必顧提高航行體推進(jìn)效率和運動(dòng)性能是現代水動(dòng)力須充分發(fā)揮想象力,以科學(xué)的態(tài)度和新的需求為學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。隨著(zhù)生物力學(xué)邊緣學(xué)科的涎目標,開(kāi)展創(chuàng )新研究。水動(dòng)力學(xué)和水聲學(xué)交叉出生,探索、研究新型水下推進(jìn)裝置亦成為不少學(xué)者現的流場(chǎng)、聲場(chǎng)耦合研究是現代水動(dòng)力學(xué)技術(shù)研追求的目標。隨著(zhù)不同學(xué)科技術(shù)的相互滲透,采究熱點(diǎn)領(lǐng)域之一,應該狠抓這方面的技術(shù)突破,一取輔助措施,如流場(chǎng)中引進(jìn)添加物、控制電磁場(chǎng)則這方面國內外技術(shù)差距大,再則,與之密切相關(guān)等,進(jìn)行航行體流場(chǎng)的控制亦成為當今研究流場(chǎng)的水下對抗技術(shù)有著(zhù)迫切的軍事需求?？刂萍夹g(shù)途徑的追逐對象。(a在已有魚(yú)雷泵噴2.1.4認真開(kāi)展以流場(chǎng)細觀(guān)測量和水動(dòng)力噪聲射推進(jìn)器設計技術(shù)基礎上,完成實(shí)泵實(shí)航演示驗測量為標志的水動(dòng)力學(xué)前沿試驗技術(shù)的研發(fā)工證,修改、完善設計方法,形成可供工程設計應用作。傳統的以宏觀(guān)量測試為主的水動(dòng)力學(xué)試驗技的魚(yú)雷泵噴射推進(jìn)器設計技術(shù)及水動(dòng)力性能預報術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足深入掌握流動(dòng)現象的基本物理本軟件V中國煤化工合物涂料降噪質(zhì),進(jìn)而實(shí)現流場(chǎng)控制的研究要求,現代水動(dòng)力學(xué)縱向CNMHG種減阻降噪技試驗技術(shù)必須實(shí)施流場(chǎng)結構的高精度的細觀(guān)(乃術(shù)開(kāi)展谷自時(shí)⊥程厘用餅究,元成其在魚(yú)雷產(chǎn)品至微觀(guān))測量,它既可為創(chuàng )新研究建立新的物理上的開(kāi)發(fā)應用,以期進(jìn)一步提高魚(yú)雷水下噪聲性魚(yú)雷技術(shù)能。(b)魚(yú)雷繞流流場(chǎng)控制技術(shù)探索。分析研究為主的細觀(guān)測量乃至微觀(guān)測量技術(shù)研究。其次在雷體、尾部構型繞流流場(chǎng)結構及與推進(jìn)器相互于水動(dòng)力噪聲測量技術(shù)上必須進(jìn)行水動(dòng)力噪聲源強擾的復合流場(chǎng)結構,探索改變流場(chǎng)結構的途徑和度分布的精細測量技術(shù)研究和水動(dòng)力噪聲相似理方法;開(kāi)展釆用滲流引射流電磁場(chǎng)控制等輔助措論研究。應用大型循環(huán)水槽和PIV開(kāi)展全尺度魚(yú)施對流場(chǎng)結構影響的分析,探索改變流場(chǎng)結構的雷模型3D流場(chǎng)分布的精細測量技術(shù)研究;應用可行性,為尋求通過(guò)控制、改善流場(chǎng)結構,以降低聲陣聚焦測量系統提高測量分辯率,完成水動(dòng)力雷水動(dòng)力噪聲技術(shù)途徑的研發(fā)鋪路奠基。噪聲源強度分布測試技術(shù)研究,這將使魚(yú)雷水動(dòng)(2)超高速魚(yú)雷水動(dòng)力特性研究。俄羅斯力學(xué)試驗技術(shù)向國際先進(jìn)水平邁進(jìn)一大步200kn航速的“狂風(fēng)”魚(yú)雷的投入使用,臺灣海軍(4)現有魚(yú)雷水動(dòng)力性能和航行性能預報及在研制超高速魚(yú)雷技術(shù)上的突破,西方國家聯(lián)合評估軟件的綜合與集成和魚(yú)雷流體動(dòng)力試驗數據研制的水下航速高達1200m/s的滅雷彈的問(wèn)世庫及實(shí)航試驗數據庫的建立。對已有的一批適宜等一系列超高速水下航行體的研制成功向傳統的于工程應用的魚(yú)雷水動(dòng)力性能預報和設計軟件水動(dòng)力學(xué)技術(shù)提出了挑戰:突破研究設計無(wú)空泡航行性能預報軟件魚(yú)雷對轉螺旋槳設計和水動(dòng)航行的水下航行體水動(dòng)力特性的框框探索、研究力性能預報軟件、魚(yú)雷泵噴射推進(jìn)器水動(dòng)力性能帶空泡航行的超空泡水動(dòng)力特性,甚至產(chǎn)生水下預報及設計軟件進(jìn)行綜合實(shí)現集成化和工程化超音速帶來(lái)的新的物理現象。要以超空泡水動(dòng)力對已獲得的大量魚(yú)雷流體動(dòng)力試驗數據和實(shí)雷實(shí)學(xué)理念,研究超高速魚(yú)雷的流體動(dòng)力外形及鰭舵航試驗數據,分析不確定度,完成這批宏觀(guān)量測試等尾部構型及其在超空泡流場(chǎng)內水動(dòng)力特性航行試驗數據庫的建立。此項工作既是已有成果和經(jīng)性能研究。必須看到這個(gè)領(lǐng)域內的試驗驗證將驗的積累與總結,更是今后魚(yú)雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)深是研究T作能取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的必要條件。()人發(fā)展的基礎和起跑線(xiàn),也是為將來(lái)邁向“數值超高速魚(yú)雷的超空泡流場(chǎng)生成及穩定技術(shù)研究。水池”更高技術(shù)境界做必要的前期準備工作。成用超空泡水動(dòng)力學(xué)的理論和方法研究雷體線(xiàn)3結束語(yǔ)型、附體及推進(jìn)器空泡流場(chǎng)的生成及流場(chǎng)特性,并在新世紀來(lái)臨之際,面對海軍裝備發(fā)展的迫開(kāi)展人工充氣空泡與自然空泡有效耦合技術(shù)的研切需求和以信息技術(shù)微機電技術(shù)及智能技術(shù)為究解決高速魚(yú)雷穩定超空泡流場(chǎng)的生成技術(shù)問(wèn)核心的高新技術(shù)革命的興起認真總結經(jīng)驗深刻題。(b)超高速魚(yú)雷水動(dòng)力性能預報及航行性能認清存在的問(wèn)題,真正理解水動(dòng)力學(xué)技術(shù)在魚(yú)雷研究。研究設計以超空泡狀態(tài)航行的高速魚(yú)雷線(xiàn)技術(shù)發(fā)展中的基礎作用和催生作用尤為必要。魚(yú)型、頭尾部構型及推進(jìn)器編制其在超空泡流場(chǎng)內雷水動(dòng)力學(xué)技術(shù)一定要根據自主創(chuàng )新的原則,走的水動(dòng)力特性參數預報軟件,研究分析超高速魚(yú)不對稱(chēng)發(fā)展的道路,有目標有重點(diǎn)的研究新概念及機動(dòng)性等性能報軟件。(Q新型超空泡水動(dòng)增強自主創(chuàng )新意識,提高研究成果的T程轉化率,力學(xué)試驗設施建設和高速魚(yú)雷水動(dòng)力試驗方法研為新型魚(yú)雷武器的發(fā)展探路打基礎,實(shí)現魚(yú)雷水究。必須籌建新的空泡數0.1以下的低空泡數水動(dòng)力學(xué)技術(shù)的跨越發(fā)展。筒,與此同時(shí),研究開(kāi)發(fā)新的試驗技術(shù)和方法,和在木文撰寫(xiě)過(guò)程中,作者參閱了諸多專(zhuān)家的用現有的空泡試驗設備探索超空泡流場(chǎng)的生成有關(guān)專(zhuān)著(zhù),啟迪頗深,在此誠表謝意,文中不當之及穩定,并開(kāi)展部分超高速魚(yú)雷水動(dòng)力特性的對處,懇請讀者指正。比試驗,這是一條現實(shí)的必由之路主要參考文獻(3)現代魚(yú)雷水動(dòng)力試驗技術(shù)研究?，F代水[1]張文魚(yú)雷外形設計M!西北工業(yè)大學(xué)出版社動(dòng)力學(xué)試驗技術(shù)發(fā)展的主要特征是突出-個(gè)“細”字。傳統的以時(shí)間和空間上平均量測量為(2]中國煤化工出版社,1999主的宏觀(guān)測試技術(shù)已滿(mǎn)足不了人們要了解和掌握31CNMHG].國防工業(yè)出版流體流動(dòng)基本物理現象的要求,首先有必要開(kāi)展社,1992空間上分布量精確測量和時(shí)間上瞬態(tài)值快速測量(責任編輯楊蕓)