基于闭排队网络的弹射器数量配置方法

弹射器配置数量对舰载机出动回收能力有很大影响,因此,在航母设计初期多方案论证阶段,弹射器的数量配置是必须考虑的关键问题之一。针对舰载机起飞过程的排队特点以及整个出动回收过程的闭环特点,基于排队理论建立舰载机出动回收过程的闭排队网络模型,分析弹射器数量对出动回收能力的影响,分析结果可用于支撑弹射器的数量配置设计方案。为验证模型的有效性,采用"高强度"演习中F/A-18舰载机的数据作为参数输入,结果显示模型计算分析结果与"高强度"演习结果一致。     

美国航母飞行甲板演变及设计思想研究

飞行甲板是航母舰载机起降、调运、保障、布列最重要的作业场所,其设计工作在航母总体设计中占有重要地位,很大程度上决定了舰载机出动回收保障能力和航母综合作战效能.本文针对美国海军二战后至今研制的5型航母,分析其飞行甲板布局演变过程,梳理总结美国航母飞行甲板设计思想和启示.     

蒸汽弹射器的动力学仿真研究

针对航母蒸汽弹射器，在对其受力及热力学分析的基础上，建立其动力学模型，利用MATLAB软件建立了仿真系统进行数值计算，得到舰载机运动加速度、速度的大小及其与位移的关系，其计算方法是可行的；对多种弹射工况进行了仿真分析，获得不同工况下舰载机的弹射起飞运动特性，为弹射器的设计提供了可选方法及参数。     

航母甲板风对舰载机进舰轨迹流场影响分析

舰载机着舰轨迹上的流场特性对舰载机的安全准确着舰具有重要影响。本文以"尼米兹"级航空母舰为研究对象,建立简化三维数模,并对其舰载机进舰轨迹进行分析。基于Ansys软件,采用结构化网格对整个流场分析区域进行网格划分,并进行流场仿真。分析不同风速和风向角下舰载机进舰轨迹上的流场特性,分析表明:舰载机进舰轨迹上的垂向风影响随着甲板风和风向角的增加而增大;侧向风随着甲板风的增加而震荡加剧,且风向角越大,侧向风峰值也随之增加。     

现代航空母舰发展剖析

50年代以来，航母因其具备全球行动能力而傲视各大洋。经过现代化改装，其指挥、通信、操控等方面的能力得到迅速增强，同时上层建筑也发生了较大变化。美国海军计划在新一代航母上采用更多的新技术。现在航母上舰载机起飞多使用蒸汽弹射器，但该技术存在起飞间隔时间较长、能耗大的问题。因此，采用垂直起降式舰裁机和选用滑跃甲板设计的航母应运而生，如英国的“常胜”级和“鹞”式飞机。此外，俄罗斯海军的“库兹涅佐夫”号上的舰载机采用了短距起飞、阻拦降落这一起降方式，回避了其不熟悉的蒸汽弹射器技术。     

舰载机典型调运方案推演与时序优化

[目的]为提高舰载机甲板调运效率,开展舰载机调运路径与时序的快速规划研究。[方法]建立一种基于网络拓扑结构的调运路径快速规划方法,引入舰载机运动模型和轨迹跟踪控制方法,建立仿真推演模型。以典型出动回收作业为例探讨舰载机调运约束条件、调运原则以及优化目标,提出一种调运时序快速优化方法。[结果]仿真推演结果显示,优化算法可提高多台弹射器作业进程的并行度,优化后的调运方案与1997年美军高强度演习数据接近。[结论]运用所提出的方法可快速获得真实合理的舰载机甲板调运方案,对于舰载机出动回收能力研究、调运方案辅助决策具有参考价值。     

基于基本空间组合关系的舰载机机库布列算法

[目的]提出一种优化航空母舰机库甲板舰载机布列的算法。[方法]针对机库内舰载机混搭布列问题,基于基本空间组合关系,建立组合关系库,优化解空间,将有约束的二维排样问题转换为组合优化问题。然后,再以最大舰载机数量与最大可紧急出动舰载机数量为目标,建立机库布列模型,并利用一种启发式算法求解该模型。[结果]以"尼米兹"级航空母舰作为案例进行求解,得到的机位排布方案能够在保证紧急出动舰载机数量的情况下最大化机库布列总数量,且布列方案满足实际业务约束与需求;与美军布列方案相比,机库甲板的面积利用率提高了16.92%。[结论]使用该算法可以有效地对舰载机机库布列问题进行求解。     

美国航母飞行甲板演变及设计思想研究

飞行甲板是航母舰载机起降、调运、保障、布列最重要的作业场所,其设计工作在航母总体设计中占有重要地位,很大程度上决定了舰载机出动回收保障能力和航母综合作战效能。本文针对美国海军二战后至今研制的5型航母,分析其飞行甲板布局演变过程,梳理总结美国航母飞行甲板设计思想和启示。     

现代航空母舰剖析

自50年代以来，航母因其具备全球行动能力而巡逻于各大洋，经过现代化改装，其指挥、通信、操控等方面的能力得到迅速增强。与此同时，其上层建筑也发生了较大变化，美海军还计划在其新一代航母上采用更多的新技术。现在航母上舰载机起飞多使用蒸汽弹射器，存在起飞间隔时间较长、能耗大的问题。因此，采用垂直起降式舰载机和选用滑跃甲板设计的航母应运而生，如英国的“常胜”级及其“鹞式”飞机，     

舰载机蒸汽弹射热力学仿真分析

通过对蒸汽弹射器基本工作原理的了解,运用动力学与热力学知识对其进行分析,考虑风速和开槽汽缸导热及漏气对弹射的影响,在合理的假设前提下利用Matlab/Simulink仿真软件建立出了蒸汽弹射热力学动态仿真模型,并以美国C-13型蒸汽弹射器为对象进行仿真分析,得出弹射过程中舰载机的加速度、速度、位移和储汽筒和汽缸内压力、温度以及漏汽量及耗汽量等参数的变化规律,对进一步了解蒸汽弹射具有一定意义。     

美国舰载航空甲板运动准则

介绍了美国舰载航空甲板运动准则的方法和形成历史,详细分析了相关准则数值的确定背景。通过对包括倾侧和配平在内的航空甲板姿态以及甲板风的限制进行讨论,给出了适于固定翼飞机弹射、回收和转运的新版甲板运动准则。     

迷惑式干扰箔条弹发射时间要求

从攻击机与舰艇距离的角度对迷惑式干扰箔条弹的发射时机进行分析;从排队论的角度对多批次攻击机来袭时,迷惑式干扰的发射间隔问题进行了探讨。     

两种舰船—飞机耦合系统的降阶建模方法

舰船的运动和甲板的变形，对着舰飞机的冲击载荷会产生影响，而该冲击载荷又会直接影响飞行甲板的变形，因此两者的运动是耦合的，需要把它们作为一耦合系统进行分析。本文对该耦合系统提出了两种降阶建模方法。该方法首先对飞行甲板进行动力缩聚，使其只包含在整个降落过程中会与飞机起落架的运动发生耦合的所有自由度，然后把降阶了的模型与飞机一起建工耦合动力学方程。运用该方法建立起来的动力学方程规模将大大减小。通过对某型号飞机及舰船计算表明，本文提出的方法是可行的。     

两种飞行甲板形式的舰船空气流场特性比较

搭载固定翼飞机的水面舰船受多种因素的影响,通常会采用多种飞行甲板形式,尤其是在没有配备弹射器但搭载有固定翼飞机的舰船上,是否采用滑跃式起飞甲板,采用后舰面空气流场会有哪些变化是在总布置设计必须要讨论的问题.本文通过在定常条件下,同一船型上采用的2种飞行甲板舰面布置方案进行了多个工况的空气流场模拟计算,对计算结果进行分析,观察模拟出的二维/三位流线形态,对舰船采用不同飞行甲板形式的气流场特性进行了初步的探讨.     

Ship-berth link performance evaluation: simulation and analytical approaches

In this paper we consider the performance evaluation of ship-berth link in port. The efficiency of operations and processes on the ship-berth link has been analysed through the basic operating parameters such as berth utilization, average number of ships in waiting line, average time that a ship spends in waiting line, average service time of a ship, average total time that a ship spends in port, average quay crane (QC) productivity and average number of QCs per ship. All the main performances of the ship-berth link are given. This is one of the problems faced by planners and terminal operators in ports. In this paper, we propose two models based on simulation and queuing theory, respectively, in order to determine the performance evaluation of ship-berth link in port. Numerical results and computational experiments are reported to evaluate the efficiency of the models for Pusan East Container Terminal (PECT).     

Ship-berth link performance evaluation: simulation and analytical approaches

In this paper we consider the performance evaluation of ship-berth link in port. The efficiency of operations and processes on the ship-berth link has been analysed through the basic operating parameters such as berth utilization, average number of ships in waiting line, average time that a ship spends in waiting line, average service time of a ship, average total time that a ship spends in port, average quay crane (QC) productivity and average number of QCs per ship. All the main performances of the ship-berth link are given. This is one of the problems faced by planners and terminal operators in ports. In this paper, we propose two models based on simulation and queuing theory, respectively, in order to determine the performance evaluation of ship-berth link in port. Numerical results and computational experiments are reported to evaluate the efficiency of the models for Pusan East Container Terminal (PECT).     

基于排队理论的单线控制河段航道通过能力研究

长江上游尚存诸多的单线控制河段,区域内船舶排队现象严重。为探索控制段航道通过能力,结合控制段信号台的调度规则,将排队理论引入船舶排队的研究过程,建立拥有一个优先级的M/M/1排队服务模型,并以王家滩控制河段为例,评估其通过能力。结果表明,模型求解得到目前王家滩河段在控制调度期上行船舶平均等待时间达32. 5 min,下行10. 2 min;综合船舶与交通流数据,得出当前控制段航道通过能力为1. 91亿～4. 45亿t,约为标准航道设计通过能力的67. 5%。此方法可为类似工程提供参考。     

飞机轮载作用下的甲板动响应

本文从工程应用的角度出发，提出了一个逆求飞机起落架系统非线性动力特性的方法，并将飞机起落架系统以及在波浪运动的船体国反结构看作一个耦合的动力学系统，建立了一套着舰飞机与甲板瞬态相互作用的动力学分析方法，用该方法可以预报在各种海况，航速及机降工况下舰船甲板的动应及飞机承受的冲击过截，本文给出了计算例子。     

桥梁通航孔船舶通行能力研究

跨海大桥的建设有利于促进两岸及其周边地区发展，进一步提升城市竞争力，对于整个地区的经济、社会发展都具有深远的、重大的战略意义。然而，大桥的建设改变了当地的船舶通航环境，通航孔宽度影响船舶自由航行。因此，有必要对桥区水域船舶通行能力进行研究。基于航海操纵模拟器，模拟船舶紧急制动距离，运用排队论的相关理论，分析大桥通航孔船舶通行能力，为建立桥区通航管理规则，合理规划过桥等待锚地提供参考，以利于保障桥区水域船舶航行安全。