详情

原文传递潜艇水平面操纵性估算方法研究

论文题名：	潜艇水平面操纵性估算方法研究
关键词：	军用潜艇;潜艇设计;可操作性;水动力分析
摘要：	潜艇是现代海军装备中重要的组成部分，潜艇操纵性是潜艇的重要性能之一。在潜艇设计的总体方案设计阶段，需要对众多不同的设计方案进行选择，挑选出能够满足操纵性设计要求的设计方案，并对这些方案进行优劣判断。采用水动力系数估算方法对潜艇操纵性进行快速的预报，可以节省时间和经费，能够定性排除大量明显不能满足操纵性要求的方案，进而可以对基本满足操纵性要求的方案采用更为精确的方法进行操纵性预报。　　本文首先建立潜艇水平面一般运动方程，然后对潜艇在运动过程产生的水动力展开分析，进而得到潜艇的水平面操纵运动模型。由于不同的水动力系数对潜艇操纵运动的参数产生影响的程度不同，本文引入水动力系数敏感性指数，对潜艇水平面运动方程中的29项水动力系数的敏感性指数进行了计算和分析，并按照敏感性指数对水动力系数进行分类。为对部分缺少必备参数，难以近似计算且敏感性相对很小的水动力系数进行取舍提供了理论依据。在省略5项敏感性相对很小且缺乏足够理论计算依据的水动力系数后，对其余24项水动力系数进行分析，根据水动力产生的原理及船模水池试验测定的方法，建立了水动力系数估算模型。本文将数值计算方法获得的水动力系数同用估算模型方法得到的水动力系数进行了比较，估算模型方法得到的系数在精确性上有一些误差。潜艇水平面回转运动是典型的操纵运动，回转运动参数能够显著的表示潜艇的操纵性性能。本文根据潜艇水平面操纵运动模型和水动力系数估算模型，用Fortran语言编写用估算方法进行潜艇水平面运动仿真的程序。使用该程序，针对Suboff模型和其他三种潜艇艇型，分别用估算模型方法和数值计算得到的水动力系数进行水平面回转运动仿真。比较不同方法获得的水动力系数对水平面回转运动仿真结果，得到用水动力系数估算模型方法进行潜艇水平面操纵性预报，能够达到在总体方案设计阶段通过预报结果比较各种艇型设计方案的目的。
作者：	王卓
专业：	流体力学
导师：	丁勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文