潛艇自航模適航性STF理論預(yù)報(bào)和試驗(yàn)研究.pdf

1、潛艇在近水面和水面航行或執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)受到波浪力擾動(dòng)，從而引發(fā)艇體六自由度搖蕩運(yùn)動(dòng)。在惡劣海況下，艇體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)小會(huì)降低對(duì)作戰(zhàn)平臺(tái)穩(wěn)定性影響，即艇體有較好的適航性能。
　　為精確預(yù)報(bào)潛艇在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，本文采用理論計(jì)算和自航模型試驗(yàn)方法分別得到潛艇縮比自航模型在近水面和水面不同潛深，不同航向狀態(tài)下，不同航速航行時(shí)在規(guī)則波中的運(yùn)動(dòng)幅頻響應(yīng) RAO。本文編寫(xiě)三角形線性分布源面元法程序，分別計(jì)算出潛艇自航模在無(wú)界流中的附加質(zhì)量和適航性試

2、驗(yàn)相關(guān)工況下的Munk力矩，自航模在試驗(yàn)工況下近壁面不同距離處的吸力(俯仰力矩)，自航模在規(guī)則波浪中系列潛深和浪向下的一階和二階波浪力(矩)。這些參數(shù)對(duì)自航模運(yùn)動(dòng)控制提供參考，并為操縱面驅(qū)動(dòng)設(shè)備提供選型依據(jù)。并采用STF理論和Frank源分布密切擬合法編寫(xiě)二維切片法耐波性預(yù)報(bào)程序，計(jì)算出在系列潛深，浪向和航速工況下潛艇自航模在規(guī)則波中的一階輻射力，入射力和繞射力及運(yùn)動(dòng)幅頻響應(yīng)預(yù)報(bào)RAO。
　　自航模適航性試驗(yàn)首先結(jié)合潛艇型值制作了

3、縮尺比?27的自航模模型載體，自航模控制通信系統(tǒng)和測(cè)試采集系統(tǒng)集成，調(diào)試運(yùn)動(dòng)控制和測(cè)試采集軟件，并在哈爾濱工程大學(xué)綜合試驗(yàn)水池進(jìn)行了適航性驗(yàn)證試驗(yàn)。
　　論文主要進(jìn)行了如下工作：
　　1、編寫(xiě)三角形線性分布源面元法程序，并計(jì)算出潛艇自航模在無(wú)界流場(chǎng)中的六自由度附加質(zhì)量和各試驗(yàn)航速下的Munk力矩，為自航模適航性試驗(yàn)時(shí)模型定速直航提供控制參數(shù)參考和操縱設(shè)備選型。
　　2、使用鏡像法編寫(xiě)自航模近壁面航行吸力(俯仰力矩)計(jì)算

4、程序，并計(jì)算自航模在近壁面處不同距離的吸力計(jì)算，為自航模適航性試驗(yàn)時(shí)模型定深直航提供控制參數(shù)參考和操縱設(shè)備選型。
　　3、編寫(xiě)不計(jì)自由面興波的三維面元法程序，并計(jì)算自航模在近自由面定深直航的一階和二階波浪力（矩），為自航模適航性試驗(yàn)時(shí)模型近自由面航行時(shí)定深、定速直航提供控制參考和操縱設(shè)備選型。
　　4、采用STF理論和Frank源分布密切擬合法編寫(xiě)切片法計(jì)算程序，并計(jì)算自航模在系列浪向，航速和潛深工況下在規(guī)則波中的運(yùn)動(dòng)幅頻響