水下滑翔机垂直面定常运动数值研究

利用工程估算方法建立了计算水下滑翔机全机垂直面水动特性的水动力工程计算模型,工程估算所需的部件水动力数据库由流场数值模拟得到,并通过整机流场的数值模拟检验了水动力模型的精度。利用水动力工程计算模型和垂直面运动的平衡方程,研究了定常滑翔时各运动参数之间的关系以及内部调节机构的布置对控制规律的影响,并通过改变水动力工程估算模型中包含的外形参数,系统地研究了其对定常运动的影响。结果表明滑翔角在30度到40度之间时有最大的水平速度,而重心调节机构与形心在垂向上的距离越近,调节装置运动的范围越小,同时相对于展弦比,机翼面积对垂直面定常运动的影响更显著。

喷泵型水下滑翔机垂直面内定常运动特性计算

为了了解带喷泵的水下滑翔机在垂直面内定常运动的特性,依据滑翔机六自由度空间运动方程,建立了垂直面内定常运动的运动方程,给出了其迭代计算算法.利用该算法,研究了HUST-2号滑翔机重浮力差、喷泵推力、初始俯仰角和机翼安装位置对滑翔速度及滑翔速度水平分量的影响,分析了滑翔机垂直剖面内定常滑翔时滑翔角的取值范围.结果表明,随着滑翔机重浮力差的增加,滑翔速度逐渐增大,攻角减小,俯仰角的绝对值增大.喷泵推力可有效提升滑翔机的滑翔速度.初始俯仰角及机翼的安装位置对滑翔速度有较大影响,对每一个重浮力差,都存在着一个最佳初始俯仰角使得滑翔速度水平分量达到最大值.机翼位置靠后安装能获得更大的滑翔速度.要减小滑翔机滑翔角的绝对值,须增加滑翔机的升阻比.