潜艇上浮力学分析与数值模拟综述

无论是常规潜艇还是核潜艇都会进行上浮运动,潜艇主艇体截面近似为椭圆,尾翼近似为矩形平板,因此上浮过程最终可以看做是椭圆截面绕流和平板绕流力学问题。在上浮至水平面处时,应采取水下数值模拟方法对问题进行分析,同时应考虑自由液面问题对水下数值模拟方法的影响,因此自由边界的数值方法对应急上浮运动研究也是至关重要的。

极地碎冰航道内潜艇上浮冰载荷特性研究

极地海域是潜艇的理想活动区域,极地海冰既为潜艇提供庇护又对潜艇上浮形成威胁。论文依据北极海冰统计数据并参考HSVA冰槽试验,建立碎冰航道数值模型,基于STAR-CCM+软件,采用CFD-DEM方法和重叠网格技术,对碎冰航道潜艇上浮出水过程承受的冰载荷进行研究。得到主要结论如下:(1)潜艇上浮过程可分为上浮阶段、摇荡阶段和稳定阶段,而冰载荷主要集中在摇荡阶段。(2)在摇荡阶段潜艇和碎冰群多次碰撞,冰载荷呈现“分段集中”的特征。(3)在稳定阶段,因潜艇摇荡和兴波,碎冰群逐渐远离潜艇,与潜艇接触的频次降低,冰载荷显得较为稀疏。(4)随着初始潜深的增加,潜艇出水瞬间受碎冰群碰撞的主要部位逐渐前移。此外,潜艇摇荡阶段的时长和出水面时的垂向速度均与潜艇初始潜深成正比。

潜艇应急上浮运动研究进展综述

本文综述了国内外潜艇应急上浮运动研究的发展状况,首先介绍了应急上浮运动数学模型构造,并重点阐述了水动力系数的研究进展,然后对潜艇应急上浮运动的预报方法进行了介绍,并对潜艇应急上浮运动稳定性研究和分析进行了简要的概括,最后对潜艇应急上浮运动研究今后的发展进行了展望。

北极地区潜艇破冰上浮风险评估建模与区划仿真

依据客观事实和相关实例,构建潜艇极地破冰上浮自然环境风险综合评估指标体系,并提出基于云变换-三角模糊数随机模拟的模糊层次分析法风险评估模型,以巴罗角北部海域作为目标海区进行区划仿真。结果表明,该评估模型能够客观地实现多源环境信息的融合,对潜艇安全破冰上浮的指挥决策具有参考价值。