[发明专利]一种用于水下艇速发射的高压室结构及设计方法

说明书

本发明提出一种用于水下艇速发射的高压室结构及设计方法，对高压室的外部型线将传统的圆柱形外壳改为水滴型结构，使得高压室在较深的水下试验时，水压力不会造成高压室变形，从而不会影响空化过程中空泡的形状。此外在水下水平运动中，本发明的高压室结构不会产生较大的兴波阻力，不会影响航行体的水平运动速度，降低了水下发射平台运动所消耗的能耗。同时本发明提出的高压室结构的设计方法，操作实施简单，为本发明的高压室外形结构的可实施性提供了基础。本发明满足了水下发射的技术需求，提高实验的精度与降低实验的能耗，既可以保护水下发射平台有较好的低能耗，又可以保证气罐在水下较深处，压力较大时，不会发生较大的变形。

技术领域

本发明属于机械应用领域，特别涉及一种用于水下艇速发射的高压室结构及设计方法。

背景技术

航行体水下垂直发射技术是我国海洋力量的总要组成部分。航行体水下垂直发射技术不仅可以起到隐蔽的作用，也具有极高的显示应用价值。航行体水下垂直发射技术是一个的气液固三相耦合力学过程，从理论分析有很大的困难。航行体水下垂直发射技术涉及到三个阶段，分别为航行体出筒阶段，水中航行阶段，出水阶段。三个阶段中均有空化现象的产生于伴随，并且空化过程中产生的空泡对航行体的航行姿态，结构震动等有明显的影响。因此为了研究空化过程以及空泡的影响，进行了水下垂直发射的实验研究。

空化过程与空泡大小的产生对航行体水下速度比较敏感，因此在航行体水下垂直发射的实验装置设计过程中，实验中要对航行体的水下速度进行控制，航行体的水下速度主要由高压气室的高压气体提供。在航行体运动时候，高压室的外部型线起到了至关重要的作用。现有的高压室外形都是采用传统的圆柱形外壳，这种方法在水下较深的实验时，较大的水压力会迫使高压室变形，从而被迫改变实验所需气压，影响空化的过程与空泡的形状。此外，传统的高压室都为圆柱形，在水下水平运动中，会产生极大的兴波阻力，从而影响航行体的水平运动的速度，极大的增大了水下发射平台运动所消耗的能耗。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了满足水下发射的技术需求，提高实验的精度与降低实验的能耗。本发明提出用于水下艇速发射的高压室结构及设计方法，既可以保护水下发射平台有较好的低能耗，又可以保证气罐在水下较深处，压力较大时，不会发生较大的变形。

本发明的技术方案是：一种用于水下艇速发射的高压室结构，所述高压室分为左右外壳，装配后整个壳体为水滴型；

所述壳体分为高压室外形顶部、高压室外形中段和高压室外形尾部，其中高压室外形顶部内径小于高压室外形尾部内径；高压室外形中段面上设有连接装置，用于连接发射平台；连接装置上开有贯通壳体内腔的通孔；

所述壳体内部设有气罐，且气罐内的高压气体通过出气管从连接装置中流出。

本发明进一步的技术方案是：所述左右两个壳体通过螺丝装配进行安装固定连接。

本发明进一步的技术方案是：所述壳体内通过支撑架来固定气罐。

本发明进一步的技术方案是：所述壳体采用耐压塑料制成。

本发明进一步的技术方案是：一种用于水下艇速发射的高压室结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将高压室外形的几何设计为平面形状；

步骤2：高压室外形设计共包括了八个控制点，将给定的控制点坐标连接可以得到平面形状的型线。所述的控制点分别为：前端的贝塞尔起始点A1，前端贝塞尔控制点A2， 前端贝塞尔控制点A3，前端贝塞尔终止点A4,中端直线终止点A5，尾端贝塞尔控制点A6，尾端贝塞尔控制点A7，尾端贝塞尔终止点A8；