ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА

На цей документ поширюється дія ліцензії CC BY-NC-ND 4.0

2026 ◊ Том 4 (94) ◊ Номер 1 ◊ с. 75-103  

https://doi.org/10.15407/jha2026.01.075

  Ю. М. Савченко^*,   В. M. Семененко^*,   Г. Ю. Савченко^*,   О. І. Наумова^*

^* Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна

Експериментальне дослідження й комп'ютерне моделювання динаміки суперкавітуючих тіл, що проникають у воду під малими кутами до вільної поверхні

Gidrodin. akust. 2026, 4(1):075-103

МОВА ТЕКСТУ: Українська

АНОТАЦІЯ

Розроблено методику експериментального дослідження входу та проникнення у воду моделей, що вільно летять під малими кутами до горизонту. Випробування шодо проникнення моделі у воду з початковими швидкостями від 10 м/с до 25 м/с проведено для значень кутів від 4° до °. Отримано кінограми руху моделей і розвитку каверн шляхом швидкісної відео-реєстрації (швидкість зйомки 1000 кадрів на секунду). У результаті обробки кінограм отримано експериментальні графіки залежності швидкості моделі, пройденої відстані і кута тангажу моделі від часу. Описано чотири типи динамічної поведінки моделей: проникнення у воду в режимі суперкавітації; підводний рикошет (відскок); підводне перекидання моделі; поверхневий рикошет. Дано оцінку впливу положення центру мас моделі на динаміку моделі після входу у воду. Показано, що моделі із центром мас, зсунутим до корми, мають меншу стійкість до відхилень. Уточнено математичну модель і методику розрахунку динаміки суперкавітуючих моделей, засновану на принципі незалежності розширення перерізів каверни Г. В. Логвиновича, шляхом урахування впливу вільної поверхні води на форму стаціонарних та нестаціонарних суперкаверн. Розроблену методику розрахунку реалізовано у вигляді демонстраційних комп'ютерних програм DIVE. Наведено приклади комп’ютерного моделювання гідродинамічних процесів при вході і проникненні різних моделей у воду. Дано оцінку ймовірності рикошету від поверхні води різних моделей на площині початкових параметрів входу у воду. Порівняння результатів розрахунків з експериментальними даними показує, що дана уточнена математична модель дозволяє з задовільною точністю передбачити основні особливості гідродинамічних процесів при русі суперкавітуючих моделей на малих відстанях від поверхні води та при вході і проникненні моделей у воду під малими кутами до поверхні води.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

вхід у воду, суперкавітація, динаміка, рикошет, комп'ютерне моделювання

ЛІТЕРАТУРА