Движение суперкавитирующего аппарата на подводном участке разгона

Abstract

Приведен анализ процесса разгона подводных суперкавитирующих аппаратов от малой начальной скорости до выхода на маршевый суперкавитационнй режим обтекания. Метод исследования – компьютерное моделирование динамики суперкавитирующих аппаратов. Показано, что суперкавитирующие аппараты при разгоне имеют "горб сопротивления", который можно преодолеть с помощью маршевого движителя постоянной тяги только при наличии интенсивного вдува газа в каверну с целью ускорения ее развития. Рассмотрен режим разгона путем применение стартового ускорителя и одновременного повышенного вдува газа в растущую каверну. Для конкретной расчетной модели установлены минимальные и оптимальные значения тяги стартового движителя и поддува газа на подводном участке разгона.

Проведено аналiз процесу розгону пiдводних суперкавiтуючих апаратiв вiд малої початкової швидкостi до виходу на маршевий суперкавiтацiйний режим обтiкання. Метод дослiдження – комп’ютерне моделювання динамiки суперкавiтуючих апаратiв. Показано, що суперкавiтуючi апарати при розгонi мають "горб опору" , який можливо подолати за допомогою маршевого рушiя зi сталою тягою тiльки при наявностi iнтенсивного пiддуву газу в каверну с метою прискорення її розвитку. Розглянуто режим розгону шляхом застосування стартового прискорювача i одночасного пiдвищеного вдуву газу в зростаючу каверну. Для конкретної розрахункової моделi визначено минимальнi i оптимальнi значення тяги стартового рушiя i пiддуву газу на пiдводнiй дiлянцi розгону.

The work purpose is analysis of acceleration process for underwater supercavitating vehicles from a low starting velocity up to the cruise supercavitation flow regime. The research method is computer simulation of the supercavitating vehicle dynamics. It is shown that supercavitating vehicles during acceleration have a "hump of drag which can be overcome with the cruise engine with constant thrust only in the presence of intensive gas supply into the cavity with the purpose of acceleration of its development. We consider a regime of speeding-up by means of application of a starting accelerator and simultaneous advanced gas-supply into a growing cavity. For a concrete calculation model one determines minimal and optimal values of both the starting engine thrust and the gas supply on the underwater acceleration part.