集成水力翼板的深海着陆器水动力特性研究与结构优化

为解决深海着陆器沉降速度和沉降轨迹不受控问题,提出集成水力翼板的新型着陆器,能够高效率、低能耗精准缓降着陆。以集成水力翼板的深海着陆器为研究对象,建立其运动学模型和水动力学模型,采用Fluent软件数值模拟分析着陆器沉降过程的绕流场演化规律,阐明水力翼板的缓降作用机理,并基于最优拉丁超立方抽样方法、高斯过程回归方法、Sobol’全局灵敏度分析方法、NSGA-III多目标优化算法,实现了水力翼板的结构参数和开合角度的优化。研究结果表明:水力翼板的开合角度对着陆器沉降速度的影响权重最大,水力翼板增大了着陆器绕流场中的流体附加质量,减少了着陆器重力势能向着陆器动能的转换,从而降低了着陆器的沉降速度。集成水力翼板的结构形式为新型深海着陆器的设计与应用提供了参考依据。