无人帆船最大航速控制的风帆攻角研究

风帆侧推力影响帆船阻力和航向稳定性,从而影响航速乃至使帆船失去航向。为使无人帆船在稳定航行中保持最大航速,对侧推力影响下帆船航速的风帆攻角作用规律进行研究。采用CFD技术对风帆空气动力特性进行数值模拟,获得风帆作用力系数曲线;基于响应型三自由度船舶操纵分离(MMG)方法建立目标帆船运动仿真模型,生成侧推力影响下不同风况和攻角对应的帆船航速簇曲线,分析获得无人帆船最大航速控制的风帆攻角策略。研究结果为无人帆船风帆攻角控制器的设计提供了理论参考。

帆船最小回转直径下风帆攻角研究

为使帆船具备更优的回转性能,探究风帆攻角操纵策略对帆船回转直径的作用规律。综合目标风帆作用力系数分别对不同风帆攻角方向和帆船回转方向的影响进行分析,获得不同风况下可利用风帆攻角范围;基于响应型三自由度船舶操纵分析(MMG)方法建立帆船运动仿真模型,分别生成帆船向右、向左回转下不同风况和风帆攻角对应的帆船回转直径簇,分析获得帆船最小回转直径控制下风帆攻角策略。研究结果为优化回转性能风帆攻角操纵策略的设计提供理论参考。