X形艉舵水下航行体变舵角水动力特性及其数学模型研究

作     者：陈纪军 潘子英 夏贤 郑文涛 CHEN Ji-jun;PAN Zi-ying;XIA Xian;ZHENG Wen-tao

作者机构：中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2022年第26卷第5期

页      面：617-627页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

主　　题：SUBOFF X舵 水动力 数值模拟 数学模型 

摘      要：由于水下航行体X形艉布局及操纵的特殊性,其水动力特性与传统的十字形艉布局存在着不同。以基于SUBOFF潜艇的X形艉布局方案为研究对象,通过数值计算分析变单舵、同变双舵及差动变舵时的操纵性水动力特性,并对舵导数进行拟合研究,在现有船标变舵角线性模型的基础上,对X形艉布局变舵角相关的水动力项进行增补。结果表明:X形艉布局水下航行体变舵角时舵与主体间存在着相互作用,该相互作用使得变舵角相关的水动力具有非线性;相对于变单舵的线性叠加,同变双舵时的操纵性水动力量值略大;相对于船标给出的变舵角线性项,增加非线性拟合项可较好地反映X形艉舵水下航行体整个舵角范围内变单舵、同变双舵时的水动力特性;差动变舵水动力特性较为复杂,在非线性拟合的基础上增加干扰项具有一定的改善作用。本研究可为水下航行体操纵运动建模及仿真评估分析提供支撑。