技术特征：
1.一种大口径回转体最优入水流体外形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，建立高速入水弹道数学模型；步骤s2，基于所述高速入水弹道数学模型建立高速入水流体外形优化模型；步骤s3，采用所述高速入水流体外形优化模型进行优化仿真计算，得到最优入水外形。2.根据权利要求1所述的大口径回转体最优入水流体外形设计方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：步骤s101，对大口径回转体高速入水的整个运动过程进行受力分析，分别对重力、滑行力以及空化器流体动力进行动力学建模；步骤s102，构建运动学模型，与重力动力学模型、滑行力动力学模型以及空化器流体动力学模型构成所述建立高速入水弹道数学模型。3.根据权利要求1所述的大口径回转体最优入水流体外形设计方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：步骤s201，对所述高速入水弹道数学模型进行梳理，设计空化器直径和质心位置为优化变量；步骤s202，考虑大口径回转体高速入水过程中的约束条件，将所述空化器直径和所述质心位置输入所述高速入水弹道数学模型中，确定约束罚函数和优化指标；步骤s203，根据所述约束罚函数和所述优化指标构建所述高速入水流体外形优化模型。4.根据权利要求3所述的大口径回转体最优入水流体外形设计方法，其特征在于，所述约束条件包括弹道稳定性条件、袋深约束和优化指标。5.一种大口径回转体最优入水流体外形设计系统，其特征在于，包括：数学模型构建模块，用于建立高速入水弹道数学模型；外形优化构建模块，用于基于所述高速入水弹道数学模型建立高速入水流体外形优化模型；仿真计算模块，用于采用所述高速入水流体外形优化模型进行优化仿真计算，得到最优入水外形。6.根据权利要求5所述的大口径回转体最优入水流体外形设计系统，其特征在于，所述数学模型构建模块具体包括：动力学建模单元，用于对大口径回转体高速入水的整个运动过程进行受力分析，分别对重力、滑行力以及空化器流体动力进行动力学建模；构建数学模型单元，用于构建运动学模型，与重力动力学模型、滑行力动力学模型以及空化器流体动力学模型构成所述建立高速入水弹道数学模型。7.根据权利要求5所述的大口径回转体最优入水流体外形设计系统，其特征在于，所述外形优化构建模块具体包括：设计变量单元，用于对所述高速入水弹道数学模型进行梳理，设计空化器直径和质心位置为优化变量；确定单元，用于考虑大口径回转体高速入水过程中的约束条件，将所述空化器直径和所述质心位置输入所述高速入水弹道数学模型中，确定约束罚函数和优化指标；外形优化模型构建单元，用于根据所述约束罚函数和所述优化指标构建所述高速入水
流体外形优化模型。8.根据权利要求7所述的大口径回转体最优入水流体外形设计系统，其特征在于，所述约束条件包括弹道稳定性条件、袋深约束和优化指标。9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-4中任一所述的大口径回转体最优入水流体外形设计方法。10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的大口径回转体最优入水流体外形设计方法。
技术总结
本发明公开了一种大口径回转体最优入水流体外形设计方法及系统，属于水下航行体技术领域，其中，该方法包括：建立高速入水弹道数学模型；基于所述高速入水弹道数学模型，将优化设计的参数进行显处理，根据任务需求对优化算法进行设计，得到高速入水流体外形优化模型；采用所述高速入水流体外形优化模型进行优化仿真计算，得到最优入水外形。该方法可以很好优化设计大口径回转体使其能够更好的满足任务需求，得到大口径回转体最优入水流体外形，且该最优入水外形可以使得大口径回转体的袋深逐渐减小、其弹道稳定性增加、回转体姿态变化小以及不易发生跳弹现象。化小以及不易发生跳弹现象。化小以及不易发生跳弹现象。
技术研发人员：白瑜亮 张梓晨 王小刚 荣思远 单永志 周宏宇 王帅 朱梓燊 张龙 徐天富 王晓光 马晓冬 张欢
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.09.23
技术公布日：2023/2/3