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水下运动体发射后潜艇航行安全性分析
| 论文题名： | 水下运动体发射后潜艇航行安全性分析 |
| 关键词： | 潜艇;运动体;水下发射;航行安全性 |
| 摘要： | 近年来局部战争频发，制海权日益重要，保护领海安全，建设强大海上力量已迫在眉睫。被誉为“海上幽灵”的潜艇作为重要的水下作战平台，对潜艇安全性的研究分析具有极高价值。本文通过理论分析与数值模拟相结合的方法，对运动体水下发射、水下航行过程及潜艇安全性进行多角度研究。 基于STARCCM+，选用全尺寸潜艇与运动体模型，建立运动体水下发射数值仿真模型，综合考虑计算能力、计算精度与计算效率，将此问题分解为运动体水下发射过程与运动体水下航行过程逐个进行模拟分析。 模拟运动体水下发射过程时，根据所研究问题设立边界条件，将计算结果与文献实验数据进行对比，验证数值计算模型的准确性，对网格无关性进行验证，确定合适参数后对运动体出筒过程进行模拟。 模拟运动体水下航行过程时，选用三维全域网格，根据研究问题与实际情况设立边界条件，对网格无关性与计算域无关性进行验证。多次模拟后获得一定条件下运动体出筒安全速度并验证，对航行过程中运动体动力学特性进行详细分析。从不同洋流方向、发射位置、发射角度、潜艇移速、潜艇尺寸及运动体尺寸六个方面对运动体水下航行过程进行研究，对不同条件下运动体受力、所受力矩、加速度、速度与位移随时间变化规律进行对比分析，并根据本文规定潜艇安全等级及计算公式获得不同发射条件下运动体与潜艇间距和安全等级，结果表明运动体发射位置距潜艇中间位置越远，潜艇半径越大，运动体质量越大，安全性越高;而运动体发射角度与其安全等级不呈线性关系，夹角为90°与120°时最安全;艇速存在阈值，保持在4节到8节最佳，最后给出每种变量下发射条件优化方案。 |
| 作者： | 李俊瑶 |
| 专业： | 航天工程 |
| 导师： | 刘平安;刘玉秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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