無(wú)人艇穩(wěn)性及浮態(tài)恢復(fù)性能研究.pdf

1、海上高速無(wú)人艇具有情報(bào)收集、監(jiān)視、偵察、武裝保護(hù)、掃雷、反潛和精確打擊等功能,表現(xiàn)出廣闊的軍事應(yīng)用價(jià)值。然而復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制、惡劣的海況以及執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中的突發(fā)險(xiǎn)況都是對(duì)采用自主控制的無(wú)人艇安全性能的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。具備優(yōu)異的穩(wěn)性性能,避免海上高速無(wú)人艇傾覆,是其他功能得以實(shí)施的重要保證。而當(dāng)無(wú)人艇意外傾覆后,使其在有限的外界干擾或主動(dòng)措施作用下恢復(fù)到正浮狀態(tài),直接關(guān)系到無(wú)人艇的生命力和戰(zhàn)斗力。本文以某海上高速無(wú)人艇為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了其

2、穩(wěn)性以及浮態(tài)恢復(fù)性能。
　　 1)基于等排水量法和瞬時(shí)濕表面法,借助VB程序計(jì)算分析了無(wú)人艇的靜水大傾角穩(wěn)性以及波浪穩(wěn)性,討論了船波相對(duì)位置、航向角、波長(zhǎng)、波高對(duì)無(wú)人艇波浪穩(wěn)性的影響,并預(yù)報(bào)危險(xiǎn)航行工況。
　　 2)借助CFD技術(shù),分別采用二維和三維計(jì)算方法,分析了無(wú)人艇高速航行橫傾時(shí)水動(dòng)壓力對(duì)橫傾復(fù)原力臂的影響。采用二維簡(jiǎn)化計(jì)算方法時(shí),基于2D+t理論將無(wú)人艇三維水動(dòng)力分析簡(jiǎn)化為二維楔形體入水砰擊問(wèn)題,并利用商用流體力

3、學(xué)軟件Fluent進(jìn)行模擬計(jì)算,根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果積分得出無(wú)人艇高速航行橫傾時(shí)的復(fù)原力臂;采用三維計(jì)算方法時(shí),借助CFX軟件直接對(duì)無(wú)人艇高速航行橫傾時(shí)的三維繞流問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,主要預(yù)報(bào)了垂向力、橫傾復(fù)原力矩,分析了無(wú)人艇高速航行橫傾時(shí)船底壓力分布和自由液面波形分布,并比較分析兩種方法的計(jì)算結(jié)果。
　　 3)建立了無(wú)人艇浮態(tài)恢復(fù)數(shù)學(xué)模型;分析了無(wú)人艇舷側(cè)氣囊、上層建筑對(duì)浮態(tài)恢復(fù)性能及恢復(fù)效果的影響;初步設(shè)計(jì)無(wú)人艇浮態(tài)恢復(fù)輔助