X舵与十字舵水下航行体水动力系数的对比

为了满足工程上水下航行体X舵水动力构型快速设计需求,需掌握X舵的操纵水动力特性,并建立适用于X舵水下航行体的水动力系数预报方法。本文采用数值模拟的方法,对比研究十字舵和X舵水下航行体的水动力系数和压力分布特性。结果表明,设计参数相同的情况下,有围壳、无围壳2种模型下X舵的动稳定性系数均低于十字舵,围壳对上方向舵和X舵的压力分布影响均在舵板前缘区域,约为舵板弦长的20%,且围壳对十字舵水动力系数和压力分布的影响均大于X舵。在此基础上,通过不同展长方案下十字舵和X舵水下航行体的线性水动力系数数值研究,得到X舵与十字舵水下航行体水动力系数之间的比例系数,从而提出基于十字舵水动力系数和X舵与十字舵水动力系数的比例特性实现X舵水动力系数快速预报的工程方法。

十字舵型二维弹道修正引信的修正

根据旋转弹体自身的特性,针对十字舵型二维弹道修正引信,提出了一种基于周期平均控制力的准双通道控制方案。首先在对其控制原理进行分析的基础上,提出一种控制方案。进而通过对此种方案修正实现过程的阐释,表明了该方案具有旋转双通道控制精度和效率较高的优点,论证了其可行性。

差动式十字舵的操纵特性

阐明差动式十字舵及差动舵角的定义，说明差动式十字舵在使用上的优缺点，并对某型潜艇进行了用差动舵预防横倾的能力估算。

X舵与十字舵潜艇水下定深回转特性分析

潜艇操纵性能的预测通常是在已经得到各水动力导数的前提下,利用数学模型来实现,该方法计算效率高但精度有限,无法研究潜艇周围流场分布情况且利用该方法对X舵的研究还不够深入。因此,为了对比研究目前国际上流行的X舵与十字舵两种艉操纵面形式,有必要尝试一种直观准确普适的CFD方法。本文利用现有的技术条件,整合整体动网格技术、六自由度运动方法、虚拟桨盘体积力法以及VOF法,直接模拟潜艇的水平面回转运动,从而更好地了解两种操纵面构型潜艇回转时的操纵性能。结果表明:本方法可以高效地获得回转参数,解决了回转运动模拟受到回流影响达到稳定状态时间长的问题;X舵潜艇的水平面回转灵活性要优于原十字舵潜艇。

十字舵与X舵潜艇的水动力性能数值比较

现代潜艇尾操纵面建筑形式主要选择十字舵与X舵,这2种形式的舵各有其优缺点。在以往关于这2种舵形潜艇操纵性水动力的研究中,有研究者通过编制潜艇六自由度运动仿真程序,对十字舵与X舵在水平面和垂直面的水动力性能进行了综合比较,得出X舵的水动力性能优于十字舵。本文以十字舵和X舵Suboff为研究对象,通过CFD数值方法模拟了潜艇直航运动和垂直面变攻角运动这2种具有典型代表意义的运动情况,分别计算了2种舵形潜艇的操纵性水动力,通过分析计算结果,定量地比较了在舵面积相等的情况下十字舵与X舵潜艇的水动力性能,得出与编程仿真相同的结论:X舵的水动力性能优于十字舵。

差动式十字舵对潜艇回转横倾的控制

本文阐明了差动式十字舵及差动舵角的定义，说明了差动式十字舵在使用上的优缺点，并对某型潜艇进行了差动舵预防横倾的能力估算。

X舵潜艇等效舵角转换装置设计研究

针对X舵潜艇人工操舵不直观这一现象 ,提出了等效舵角转换设计思想 ,给出了X舵与十字舵等效舵角转换数学模型 ,并对X舵潜艇等效舵角转换装置进行了设计研究。

基于CFD不同AUV艇体阻力性能研究

为了研究不同类型AUV艇体阻力性能特点以及十字舵和整流罩附体对总阻力的影响，在充分研究4种艇型型线的基础上，建立几何模型，选取标准k-ε，RNG k-ε，SST k-ω湍流模式，通过CFD对艇体进行阻力数值模拟。结果表明，十字舵引起的艇体阻力增加比例大约在10％～20％，且随着展弦比的增加而呈减小趋势，直径与艇体最大直径相当的整流罩引起的艇体阻力增加比例大约在40％～50％；流线型BLUEFIN阻力增加值随航速变化较大，而钝性BLUEFIN阻力增加值几乎不受航速的影响，AUTOSUB型AUV阻力性能最优，AUTOSUB和HUGIN适合中高速航行，REMUS和BLUEFIN适合低速航行。