基于压力可缓解腔体的水上飞机着陆冲击载荷减小方法研究

本研究提出了一种压力可缓解腔体方法，以降低水上飞机着陆过程中的冲击载荷。该方法通过减少初始水入射时的前躯湿面积来减小冲击载荷。通过原型尺度数值模拟和1:40尺度的零俯仰角着陆的数值-实验联合测试进行了验证，该方法在平静水域中实现了超过30%的载荷减少，并在靠近波峰的着陆中实现了超过20%的载荷减少。在以下波浪条件下，冲击载荷被分类为单峰、主要-次要峰和多峰模式。评估了在这些状态下全腔体和单腔体激活的有效性。尽管腔体引起的自由表面扰动可能产生新的高压区，从而可能减少或逆转载荷减少，但通过将腔体激活调整为冲击模式可以实现最佳性能。全激活在单峰和主要-次要峰情况下最为有效，而选择性激活则破坏了高压区域。对于多峰情况，开启一个前腔体通过扰乱前躯高压区域并避免从后腔体或全腔体激活引起的后躯冲击增强来减少载荷。这项工作为有效的冲击减轻和提高紧急水上飞机操作的安全性提供了设计框架。