一种新型隐身无人艇气水混合层水动力作用研究

该文研究的隐身型无人艇艏部为双体内凹结构,靠近艉部逐渐转换为多体,中间附体厚度沿纵向逐渐变大。为了研究此无人艇在不同航速下的阻力性能,首先采用物理水池试验研究了初始倾角、有无艏部整流板和排水量对艇体阻力性能的影响规律,然后基于CFD技术探讨了无人艇内凹滑行腔内气水层对艇体阻力性能影响的内在机制。计算结果表明:低速排水阶段内凹滑行腔聚集的兴波会造成阻力的增加,出现低速阻力峰;随着速度的增加,无人艇进入滑行阶段,内凹滑行腔产生气水混合层,当体积弗劳德数为4.69时,出现高速阻力峰,在艏部整流板的引导下,更多气体的进入使腔体的气水混合层加厚,将艇体托起,跨过阻力峰。研究表明双体内凹型腔和艏部整流板有助于兴波的聚集和气水混合层的形成。随着气水混合层对艇体支撑作用的提升,多体滑行艇高速滑行时的阻力处于下降趋势。上述结论可为隐身多体无人艇的设计及优化提供技术支撑。