水下直升机近水面水动力干扰与运动响应研究

发布时间：2024-05-21 18:56

　　随着人类社会对自然资源的需求不断增加,海洋因其丰富的资源逐渐成为人们关注的焦点。高性能潜器作为一种机动性强的水下航行器,可以执行海洋调查、海底探测、水下救生等水下任务,近年来引起了广泛的关注。当使用科考母船对潜器进行布放回收时,由于科考母船的存在会使其水动力性能受到很大的影响,因此研究水动力干扰对潜器的耐波性、操纵性以及通过科考母船进行布放回收时的安全性都十分重要。本文通过基于三维势流理论的水动力分析软件ANSYS-AQWA,以一种圆碟形的自主水下航行器——水下直升机作为研究对象,计算了水下直升机在近水面的水动力性能与运动响应,分析了不同潜深、不同入流速度对六自由度水动力及运动响应的影响。经分析得出结论:在潜深0.8m及以上时,波浪对水下直升机的水动力影响较小;当水下直升机顶浪航行时,航速的变化主要影响纵摇和纵荡自由度的运动幅值。并在大型断面波流水槽中进行了实验,测量水下直升机的横摇角在波浪中的响应,与加入阻尼计算的横摇数值仿真结果进行对比,验证了计算的可靠性。同时,计算分析了水下直升机由于科考母船的存在,在近水面受到的水动力干扰,由于水下直升机外形相对于科考母船很小,科考母船的辐射扰...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．５日本九州大学研究的ＬＵＮＡ碟形水下潜器ｌ２２Ｉ??

??有利于长时间采集大量测量数据，该设备于２００３年开发成功，如图１．４所示。曰??本九州大学开发了一种碟形水下潜水器，并研究了其虚拟系泊模式，通过水池试??验研究了潜水器的水动力特性，并发表了其研究的碟形流体水动力系数，其实物??原型如图１．５所示。此外由夏威夷大学的自主式系统....

图１．４美国Ｗｅｂｂ公司研制的碟形水下滑翔机??

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图１．７大连海事大学研制的水下碟形滑翔机Ｉ２４〗??

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图１．６哈尔滨工程大学研制的碟形水下机器人［２３Ｉ??

■?Ｍ??图１．７大连海事大学研制的水下碟形滑翔机Ｉ２４〗??１．２．２?ＡＵＶ水动力研究的发展现状??ＡＵＶ水动力的数值计算方法主要可以分为两类，一类是势流方法，一类是??粘性方法［２５１。势流方法相对简单，水动力预报的精度基本可以满足工程要求，是??较为成熟的数值计算方法。由....

本文编号：3979786