[发明专利]高速跨介质入水的通气降载和姿态调整装置及其调整方法

说明书

本发明提出一种高速跨介质入水的通气降载和姿态调整装置及其调整方法，该调整装置的整流罩中心位置设置有整流阀门，在整流罩头部还设置有通气孔组，整流罩尾端的整流帽尾端气孔通过调姿态气体管路与多孔气流阻断器连接，调姿态气体管路上设置有气体调节阀，所述整流阀门上的通气孔组通过气体管路与多孔气流阻断器连接，多孔气流阻断器连接可转动漏斗形管，然后与高压气罐连接。本发明利用高压气罐中的压缩气试验通气，在入水瞬间生成超空泡，利用超空泡技术完成对降载的实现，同时通过航行体整流帽尾端不同方位通气孔，实现不同方位的调整，同时尾部装有压力传感器，在即将发生尾拍时，得到预报，高压气罐为尾端气孔进行通气，减少尾拍的影响。

技术领域

本发明涉及一种高速跨介质入水的通气降载和姿态调整装置及其调整方法，属于运动物体高速入水技术领域。

背景技术

简单描述入水过程如下：物体在空气介质中进行水介质的过程。随着海军装备的日益蓬勃发展，高速跨介质航行体也慢慢多样化起来，入水速度也逐步提高。航行体高速入水瞬间，其不可避免承受巨大的冲击载荷，不仅会对航行体内部的器件造成破坏，也会对航行体结构强度以及航行体航行稳定性产生很大影响。自暴风雪超空泡鱼雷的问世以来，水下减阻中的空泡技术被各个国家所重视。空泡减阻技术将运动物体与水的沾湿条件转外为空泡包裹运动体，改变了周围流体介质的密度，很大程度上减小了航行过程中的阻力。但在精准打击领域，空中高速飞行的航行体开始接触水面的时候也会承受巨大的冲击阻力，不仅影响着航行体入水弹道的稳定性，甚至引起航行体的折断，以及带燃料航行体的爆炸，因此对高速航行体入水如何降载问题成为国内外研究的热点问题。

航行体高速入水的降载作为入水领域的研究核心方向之一。传统的降载方式都是通过增加降载减阻头帽，或者缓冲弹性材料等，但是在高速入水经过巨大的冲击载荷之后，建组头帽容易遭受破坏，同样弹性材料在冲击载荷下也会发生形变，都会对弹道稳定性造成威胁。在空泡闭合过后，为了继续保证航行体的高速航行，大多采用人工通气的方法，在首部通气，但是无法调整航行体在水下的航行姿态，其次，在斜入水过程中，空泡形状呈现出非对称性。航行体下侧与水接触，使得下侧空泡与大气不直接相通，弹体上侧空泡直接与空气连通，这使得开空泡过程中，上侧空泡内空气流速始终要比下侧空泡流速大，使航行体发生偏转，航行体尾部与空泡壁面发生连续地碰撞和反弹，过大的动应力响应会导致弹体结构失效，整个航行体在绕头部进行转动的同时，航行体还发生振动。伴随着尾部射流和尾拍现象的产生，对航行体尾部结构的强度也有一定的要求，尾拍也影响着航行体整个弹道的稳定性，对精准打击造成消极影响。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的现有技术存在的技术问题，提出一种高速跨介质入水的通气降载和姿态调整装置及其调整方法。

本发明提出一种高速跨介质入水的通气降载和姿态调整装置，包括整流阀门、通气孔组、整流帽尾端气孔、多孔气流阻断器、可转动漏斗形管、高压气罐、尾部气体管道、尾部气体调节阀、尾部气孔、计算机控制系统、整流罩、航行体壳体和压力传感器；

所述整流罩设置在航行体壳体的头部，在整流罩的中心位置设置有整流阀门，在整流罩头部还设置有通气孔组，所述整流罩的尾端设置有整流帽尾端气孔；所述整流帽尾端气孔通过调姿态气体管路与多孔气流阻断器连接，所述调姿态气体管路上设置有气体调节阀，所述整流阀门上的通气孔组通过气体管路与多孔气流阻断器连接，所述多孔气流阻断器连接可转动漏斗形管，然后与高压气罐连接，在航行体壳体的尾端布置与头部通气孔组同样径向位置的尾部气孔；

所述航行体壳体内安装有高压气罐，尾部气孔通过尾部气体管道连接至高压气罐，所述尾部气体管道上设置有尾部气体调节阀，在尾部气孔后面布置压力传感器，压力传感器将压力信息反馈至计算机控制，所述高压气罐的启闭和可转动漏斗形管的转动、尾部气体调节阀和气体调节阀的启闭均受计算机控制系统的控制。

优选地，所述航行体壳体呈现回转体结构，其上开孔也呈现均匀分布，均为沿周向4个阵列。

优选地，所述航行体壳体内还安装有电池电源。