多航態(tài)無(wú)人航行器概念設(shè)計(jì)及水動(dòng)力性能分析.pdf

1、多航態(tài)無(wú)人航行器是一種新概念航行器，低速時(shí)半潛航行，高速時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)樗婊袪顟B(tài)。這種航行器具有良好的視覺(jué)隱身性和耐波性，可用于完成海上救援、海洋開(kāi)發(fā)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等任務(wù)，在英、美等國(guó)已開(kāi)始應(yīng)用于軍事用途，而我國(guó)的類(lèi)似研究只處于起步階段。本文采用計(jì)算流體力學(xué)方法分析不同設(shè)計(jì)參數(shù)下的水動(dòng)力性能，為后期的技術(shù)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　1.采用計(jì)算流體力學(xué)軟件 STAR-CCM+對(duì)滑行艇直航運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，使用重疊網(wǎng)格作為動(dòng)網(wǎng)格，針對(duì)不同網(wǎng)格劃分

2、方式，計(jì)算不同航速下滑行艇運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力以及航行姿態(tài)，通過(guò)與水池拖曳試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，確定了一套可行的滑行艇直航運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)的數(shù)值計(jì)算方法。
　　2.分析國(guó)外已有的多航態(tài)航行器，分析其航態(tài)改變的方式以及性能指標(biāo)，對(duì)航行器進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。校核航行器的靜力學(xué)性能，進(jìn)行航行器航態(tài)改變過(guò)程的驗(yàn)證。結(jié)果證明航行器能夠在加速過(guò)程中由半潛狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗婧叫袪顟B(tài)，在減速過(guò)程中由水面航行轉(zhuǎn)變?yōu)榈退侔霛摵叫袪顟B(tài)。
　　3.采用固定縱傾

3、角的方式，研究不同縱傾角對(duì)于航行器航態(tài)改變過(guò)程中受力的影響。對(duì)航行器進(jìn)行不同的布置方式，改變航行器重心位置，研究不同的重心位置對(duì)于航行器航行過(guò)程中航態(tài)的影響。
　　4.完成了升沉自由、縱傾角固定以及縱搖、升沉均自由狀態(tài)下的水池拖曳試驗(yàn)，驗(yàn)證了航行器可由低速半潛航行自行轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚偎婧叫袪顟B(tài)。
　　5.針對(duì)航行器低速半潛航行時(shí)的航態(tài)不穩(wěn)定問(wèn)題，提出添加可控水翼的辦法，研究航行器半潛航行時(shí)不同航速下的受力，確定可控水翼的安裝位置