[发明专利]一种反向喷气通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构

说明书

本发明属于运动物体高速入水技术领域，具体涉及一种反向喷气通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构；包括高压气瓶，气路，整流罩，发动机，喷管，尾翼，气孔，高速气体射流孔，运动体，气腔，电子调压阀，电子流量计，计算机控制装置，螺纹连接装置；整流罩通过螺纹连接在运动体头部，在运动体头部周向均布若干气孔，气孔与壳体内部的环形气腔相通，发动机通过气路给气腔供气，气腔连接高速气体射流孔，高压气瓶通过布置有电子调压阀和电子流量计的气路连接高速气体射流孔，喷管位于装置的尾部。本发明通过高能量的空气射流在运动体接触水面前撕开一道豁口，运动体不需要减速就避开了正面大部分的载荷阻力，解决了速度和入水阻力两者矛盾的问题。

技术领域

本发明属于运动物体高速入水技术领域，具体涉及一种反向喷气通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构。

背景技术

运动体在高速入水过程中，由于介质密度发生突变从而产生过高的冲击载荷，过高冲击载荷会导致运动体内的仪器失灵，甚至导致运动体结构破坏。为了避免这种情况发生，通过高能量射流挤压水面，在入水过程中形成气体空腔包裹在航行体表面，从而减少阻力，起到缓冲和引导入水的作用。水下减阻中的空泡技术自上世纪以来就是各国关注的焦点，尤其是“暴风雪”超空泡鱼雷的出现，更是激励各国相继投入研究，近年来随着一些基础研究的丰富，空泡减阻技术也随之广泛应用，不仅用在水下航行体在水面快艇上的应用也越加的成熟。空泡技术成功避开了高速航行中水与航行体直接的“动量交换”，通过空泡这层“润滑油”缓和了两者之间的矛盾。众所周知，海洋权益的争夺越发紧张，在反潜战争中可以使用运动体进行打击，但是不管在近海防御还是远程精确消减，在空中高速飞行的运动体在接触水面时无疑会遇到巨大的阻力，不仅会使航行体偏离弹道甚至直接发生折断或者爆炸，因此如何解决高速飞行器入水问题成为国内外研究热点。

为了解决两者之间的矛盾，可以有多种思路，而以往都是通过入水前降落伞减速或者加装防护等措施，这样难免会降低运动体的快速打击能力和对敌方的杀伤力，并且给敌人避让和反制导的机会，现在有必要提出一种更好的入水方式。Worthington最先研究了运动体入水现象，观察到了球体入水时产生的喷溅和空泡。其后研究者主要针对空投鱼雷入水过程中结构破坏、弹道失稳及跳弹等问题来展开入水的研究。通常运动体入水过程中，前部将界面处的水挤压撕开，形成开空泡，空气在这个时候进入空泡中，在模型持续向下运动过程中，空气也不断卷入空泡中来维持空泡的发展。在进一步发展中，出现深水闭合，及运动体在水下被空泡完整的包裹。这种情况类似于水中通气空泡的形成过程，但是由于航行体的质量和前部接触水的面积较大，入水载荷的消极影响是致命的。

发明内容

本文发明的目的在于提供一种使航行体不需减速入水的反向喷气通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构。

一种反向喷气通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构，包括高压气瓶，气路，整流罩，发动机，喷管，尾翼，气孔，高速气体射流孔，运动体，气腔，电子调压阀，电子流量计，计算机控制装置，螺纹连接装置；整流罩通过螺纹连接在运动体头部，在运动体头部周向均布若干气孔，气孔与壳体内部的环形气腔相通，发动机通过气路给气腔供气，气路上布置有电子调压阀和电子流量计，气腔连接位于运动体顶部的高速气体射流孔，高压气瓶通过布置有电子调压阀和电子流量计的气路连接位于运动体顶部的高速气体射流孔，喷管位于装置的尾部。

本发明的有益效果在于：

本发明通过高能量的空气射流在运动体接触水面前撕开一道豁口，及通过空气射流代替运动体头部挤压水面，并且在头部适当补充空气，形成开空泡和稳定的超空泡，没有对运动体进行明显的减速，运动体快速打击能力没有减弱，能够更加有效击中目标，运动体不需要减速就避开了正面大部分的载荷阻力，速度和入水阻力两者的矛盾迎刃而解；而且在本发明中运动体所受的阻力是连续缓慢的变化，并没有受到突然的阶跃力，有利于运动体的稳定性。

附图说明

图1为本发明机构的原理图；

图2为本发明入水过程。