操縱裝置對潛艇操縱性能的影響研究.pdf

1、潛艇的操縱性能影響著潛艇的作戰(zhàn)使命和航行性能，優(yōu)良的艇型配之合適的操縱面能很好的體現(xiàn)潛艇的操縱性能。在潛艇設(shè)計階段，操縱性水動力系數(shù)的獲取是預(yù)報其操縱性能的關(guān)鍵技術(shù)。為了給某型潛艇操縱性預(yù)報提供評估依據(jù)和完成外形的定型設(shè)計，本文運用計算流體力學(xué)（CFD）方法和面元法對尾操縱面分別為“十”字形、“H”形、“木”字形的潛艇模型完成了直航阻力性能的預(yù)報和操縱性水動力系數(shù)的獲取，并與實驗值進(jìn)行對比分析；同時為研究螺旋槳伴流場對操縱性水動力系數(shù)的

2、影響，對帶槳與無槳潛艇模型完成了拘束模型試驗。
　　本文基于切割體網(wǎng)格技術(shù)對系列舵翼SUBOFF潛艇阻力完成了數(shù)值模擬，并在與試驗值對比驗證STAR-CCM+對潛艇模型阻力預(yù)報可靠性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步運用重疊網(wǎng)格技術(shù)和DFBI運動模塊，對上述三個潛艇模型完成了阻力和操縱性水動力性能的數(shù)值模擬；計算了上述三個潛艇模型的附加質(zhì)量，獲取了其慣性類水動力系數(shù)；同時，為研究螺旋槳伴流場對操縱性水動力系數(shù)的影響并準(zhǔn)確的完成潛艇操縱性的預(yù)報，利用

3、循環(huán)水槽平面運動機(jī)構(gòu)（PMM）對“十”字形尾操縱面帶槳和無槳潛艇模型完成了斜航、帶舵角直航、純升沉、純俯仰、純橫蕩、純搖艏、滾轉(zhuǎn)等試驗，獲得了相應(yīng)的水動力系數(shù)，并進(jìn)行了詳細(xì)的對比和分析。通過上述兩種方法獲取的水動力系數(shù)與實驗值對比分析可知：CFD數(shù)值模擬值與實驗值符合良好，滿足工程應(yīng)用，而勢流理論獲得的個別數(shù)值與實驗值和 CFD模擬值誤差相對較大。通過對比分析帶槳和無槳潛艇拘束模型試驗獲取的水動力系數(shù)可知：螺旋槳伴流場對潛艇操縱性水動力