【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于弹箭，具体涉及一种适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法。
技术介绍
1、超空泡射弹在水下运动的过程中，俯仰力矩会影响射弹的运动特性，进而影响超空泡射弹的运动规律和超空泡射弹武器性能，因此俯仰力矩的分析在射弹的设计和校验中具有重要作用。超空泡射弹水中运动受到扰动后，会发生尾拍现象，尾拍力、攻角等参数均呈现准周期振荡特性。为了分析超空泡射弹的俯仰力矩特性，需要对射弹尾拍的过程中的所受各部分动力矩进行分析。
2、超空泡射弹水中运动时，弹体被空泡包裹，受到一个气动力矩。目前对于射弹的气动力矩，通常借助气动系数进行求解；超空泡射弹发生尾拍时会沾湿并受到尾拍力，尾拍力会在射弹上产生一个俯仰力矩，沾湿部分与水发生相对运动，会受到一个水动力矩。超空泡射弹在水中运动的过程是一个涉及汽液两相流动的非定常运动，受限于空泡有限的体积结构，以及试验和测试水平，通过试验获取超空泡射弹所受水动力、尾拍力和沾湿情况具有一定难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于超空泡射弹水中运动的俯仰力矩分析方法，对射弹尾拍的过程中的所受各部分动力矩进行分析。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：
3、一种适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，通过以下公式计算获得超空泡射弹水中运动时所受到的总俯仰力矩mz：
4、mz＝mz气+mz水+mz拍
5、
6、mz水＝mz水q水s沾湿l沾湿
7、mz拍＝fyl
8、其中mz气为射弹由空泡内水蒸气产生的俯仰力矩，mz水为射弹由水产生的俯仰力矩，mz拍为由尾拍力产生的俯仰力矩；为气动俯仰力矩系数对攻角的导数，α为射弹攻角；s为射弹横截面积，l为射弹弹长，q气为流场动压，数mz水为超空泡射弹在水中的俯仰力矩系数，s沾湿是射弹尾拍时沾湿面积，l沾湿是射弹尾拍时沾湿长度，q水为水域动压，fx和fy分别是尾拍力在x轴和y轴方向的分量，lo为尾拍力作用点o拍距射弹质心的轴向距离，x轴与射弹运动速度平行，方向相反，y轴在射弹纵向对称面内垂直于x轴。
9、本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
10、(1)提出了一种可计算超空泡射弹尾拍沾湿长度和沾湿面积的计算方法，为尾拍过程的力矩分析提供了有力支撑；
11、(2)提出了一种适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩的分析方法，能够为射弹的尾拍运动提供相对准确的力矩输入，可实现超空泡射弹的运动稳定性分析和水中弹道的理论解算。
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1.一种适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，通过以下公式计算获得超空泡射弹水中运动时所受到的总俯仰力矩Mz：
2.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中：
3.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中射弹尾拍时沾湿面积的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中
5.根据权利要求3所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中：
6.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中：
7.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，射弹拍击上侧空泡壁的情况，尾拍力分量Fx和Fy均应取为正值代入计算；射弹拍击下侧空泡壁的情况，Fx取正值，Fy取负值代入计算。
【技术特征摘要】
1.一种适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，通过以下公式计算获得超空泡射弹水中运动时所受到的总俯仰力矩mz：
2.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中：
3.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，其特征在于，其中射弹尾拍时沾湿面积的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的适用于超空泡射弹水中运动俯仰力矩分析方法，...
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