针对无人水下航行器轻量化、体积小的要求,文中提出了一种液压缸-冲压活塞-栅状管式发射装置。为评估该装置动力特性,基于流体动力学和内弹道理论,建立了该装置发射鱼雷动力学模型,以液压缸速度为输入,获得冲压活塞前后端压力特性和发射鱼雷内弹道特性。经对比验证,上述模型计算结果与计算流体力学仿真结果基本吻合,证明了所建模型的可靠性。研究结果表明,冲压活塞运动过程中产生的最大阻力约为0.43 MPa,为满足液压缸速度输入,液压缸输出压力及功率可采用上述结果作为设计依据;冲压活塞运动在0.42 s后作减速运动,此时鱼雷运动约3.9 m,为减小鱼雷后续管内运动时的压差阻力,栅状管孔位可根据上述结果进行优化以提升补水能力,从而提高发射装置的做功能力。

由于助飞鱼雷结构布局紧凑、分离过程迅速且气动干扰严重，导致雷箭分离过程容易发生相互碰撞，因此其成为助飞鱼雷研制中必须解决的一项关键技术。目前常采用试验和数值仿真方法解决这一问题，但是雷箭分离过程的设计需要对多参数多工况进行计算，迭代寻优，上述2种方法并不满足大量、快速的计算要求。针对此，文中提出了基于径向基神经网络气动代理模型与虚拟样机联合仿真的方法。该方法通过提取影响气动力的关键因素，利用试验或数值计算得到气动力样本库，基于径向基神经网络算法建立了气动代理模型，具有良好的逼近和预测精度。联合雷箭分离多体动力学虚拟样机模型，可对雷箭分离过程进行快速仿真及对各参数的影响规律进行分析。