風(fēng)翼助航船舶推進系統(tǒng)操縱策略研究.pdf

1、通過在現(xiàn)有船舶甲板上安裝輔助硬質(zhì)風(fēng)翼，風(fēng)翼作為船舶的輔助推進系統(tǒng)，推動船舶前進，在保證航速不變時，可以有效降低主機燃油消耗。然而在風(fēng)翼助航船舶廣泛推廣使用之前，仍有很多技術(shù)難關(guān)需要攻克。其中，針對風(fēng)翼和主機-螺旋槳構(gòu)成的混合推進系統(tǒng)的操縱策略的研究極為重要，需要解決針對不同航行工況的混合推進系統(tǒng)的匹配運行問題。
　　首先，針對風(fēng)翼助航船舶航行和受力特性，建立目標(biāo)船三自由度分離模型（MMG模型），確定了風(fēng)翼助航船舶各部分之間的數(shù)學(xué)關(guān)

2、系。
　　其次，針對風(fēng)翼模型完成其風(fēng)洞試驗，得到風(fēng)翼的空氣動力學(xué)性能，并對空氣動力系數(shù)進行分析。根據(jù)風(fēng)翼助航船舶可用風(fēng)場的限制條件，基于絕對風(fēng)場，采用圖譜法和數(shù)學(xué)建模法完成風(fēng)場可用區(qū)域的求解。計算得到基于船舶坐標(biāo)系的風(fēng)翼最佳回轉(zhuǎn)角度，并采用降低最佳攻角的方法有效規(guī)避失速現(xiàn)象，對最佳回轉(zhuǎn)角度進行修正。
　　再次，基于定航速控制模式和定負荷控制模式，對風(fēng)翼助航船舶機槳配合操縱特性進行分析，并提出分航段定轉(zhuǎn)速結(jié)合航速補償修正的操縱

3、模式，在理論上論述其可行性。
　　最后，分析計算不同航行工況下風(fēng)翼助航船舶漂角和保向舵角及其增阻特性?；贛MG平衡模型計算不同航行工況對應(yīng)的主機設(shè)定轉(zhuǎn)速，最終針對目標(biāo)船滿載航行工況，制定了不同航速和風(fēng)場條件下風(fēng)翼助航船舶推進系統(tǒng)操縱控制策略，并計算得到基于風(fēng)場的推進系統(tǒng)操縱表。
　　本文選擇的目標(biāo)風(fēng)翼在較大的來風(fēng)角度范圍內(nèi)均能提供較大推力，有較好的推進性能。根據(jù)制定的風(fēng)翼助航船舶推進系統(tǒng)操縱策略，以目標(biāo)船為例，計算得到航速