波浪对运载器出水姿态角的影响

运载器是导弹水下发射系统的重要组成部分,运载器在水中运行弹道和出水姿态直接关系到导弹发射的成败,因此水弹道设计和仿真是导弹水下发射的关键技术之一。本文对某运载器在水中运动弹道进行了数学仿真计算,并利用波浪理论对运载器近水面航行时的弹道进行修正,讨论了波浪力(矩)对运载器出水姿态角的影响。     

水下运载器运动速度对导弹出水姿态的影响研究

水下导弹发射受很多因素影响,发射深度,运载器运动速度都是很重要的因素。应用ANSYS/LS-DYNA对某型导弹建立数学模型。对其水下弹道进行了仿真计算,并重点分析计算了水下运载器运动速度对该导弹出水姿态角的影响。     

水下运载器调节索抗流功能的数值计算与分析

调节索是从水下运载器悬下的重型链条,能够在运载器悬停于水中时起到辅助抗流的作用。文中给出了调节索实现抗流功能的控制方程,并对方程中用到的运载器纵向阻力系数、垂向运动时的水动力系数及附加质量进行了数值计算,最后给出了调节索长度及重量对运载器抗流调节范围的分析结果。     

试验型水下滑翔机的动力学分析及实验

水下滑翔机是一种新型的无推进装置的水下运载器,它是由净浮力来驱动的,同时通过内部的直线驱动器来改变重心的位置以实现姿态的调节。对于大多数水下滑翔机,浮力机构是通过改变自身排水体积来实现的,文中介绍了一种变重量的水下滑翔机的设计、动力学分析以及实验过程,该浮力调节机构主要由单向水泵和三位五通电磁阀组成,最大下潜深度为30米。文中介绍了水下滑翔机的运动方程和动力学特性,并且给出了在稳定时刻的解,并且通过计算流体力学的方法对水下滑翔机的水动力特性进行了分析。仿真和实验结果证明了该水下滑翔机的可靠性及实用性。     

潜载飞航导弹发射技术的发展

本文介绍并分析了潜载飞航导弹发射技术的发展过程，重点介绍了俄罗斯（含前苏联）、美国和法国的发展概况。文章谈到了潜载飞航导弹由水面发射到水下发射的演变，重点分析了目前潜载飞航导弹实施水下发射的多种方式，即采用标准鱼雷管的无动力运载器发射、有动力运载器发射和裸弹发射；采用专用倾斜发射管和垂直发射管的运载器发射和裸弹发射等。在比较各自的优缺点后，本文认为，采用无动力运载器和专用垂直发射装置发射潜载飞航导     

试验型水下滑翔机的动力学分析及实验（英文）

水下滑翔机是一种新型的无推进装置的水下运载器,它是由净浮力来驱动的,同时通过内部的直线驱动器来改变重心的位置以实现姿态的调节。对于大多数水下滑翔机,浮力机构是通过改变自身排水体积来实现的,文中介绍了一种变重量的水下滑翔机的设计、动力学分析以及实验过程,该浮力调节机构主要由单向水泵和三位五通电磁阀组成,最大下潜深度为30米。文中介绍了水下滑翔机的运动方程和动力学特性,并且给出了在稳定时刻的解,并且通过计算流体力学的方法对水下滑翔机的水动力特性进行了分析。仿真和实验结果证明了该水下滑翔机的可靠性及实用性。     

深水环境下双层圆柱壳结构受撞数值仿真

水下运载器一旦受到物体撞击造成破舱进水,后果不堪设想.为了提高水下运载器的结构安全性,选取其典型耐压结构形式--双层圆柱壳结构为研究对象,采用MSC.Dytran非线性瞬态动力学分析程序,分3种撞击环境:流固耦合与深水静压联合作用、单深水静压作用以及单流固耦合作用,对双层圆柱壳结构受物体撞击的损伤过程进行数值仿真.通过对计算结果的对比分析,研究了深水压力及流固耦合作用对受撞结构的损伤变形、撞击过程中的能量转换和撞击力的影响.本文的研究成果,可为水下运载器的碰撞研究及抗撞结构设计提供借鉴.     

CCV水下运载器系统结构及其模糊自校正解耦控制

本文给出了一种基于随控布局技术ＣＣＶ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｎｆｉｇｒｅｄ Ｖｅｃｈｉｃｌｅ）的新型水下运载系统体系结构。ＣＣＶ技术以主动控制为目的，以机动性为优先的一种设计方法，从而可使水下运载器具有非常规的机动性。为对水下运载器这关行六自由度控制，并考虑到运载器本身动力学方程的非线性和参数不确定性的影响，本文还给出了基于模糊理论的模糊自校正解耦控制器设计。它与一般常规的ＰＩＤ控制器相比有着明显的     

高速航行体与运载器水面分离平面弹道数学仿真

基于势流理论计算水动力,求解线化的多体动力学方程,对高速航行体与运载器水面分离过程进行了二维弹道仿真.依据分离运动的特点,弹道仿真计及了适配器刚度和间隙、波浪扰动、流体作用力、助推器推力及分离内弹道过程,结合部分实验结果,给出了弹器分离运动的半经验半理论的计算分析方法.仿真研究考虑了航行体从水中发射到弹器完成水面分离的整个水下弹道过程.将仿真结果与模型实验结果进行了对比,验证了该方法的有效性.     

潜射导弹无动力运载器的滚控暨分离技术研究

导弹水下发射无动力运载器需要滚动控制技术，但该技术在当前研制的静力分离运载器中难于实施。鉴于此，本文提出一种新的弹器分离方案－动力分离方案（即弹射分离方案），文中对动力分离运载器的结构和弹道性能作了较详细的介绍，并与静力分离方案作了较全面的比较。     

导弹分段刚体模型和弹性体模型的动响应区别

针对目前一种新提出来的潜射导弹分段刚体模型的试验方案,通过求解在同一载荷作用下分段刚体模型与实际弹性体模型的动响应,来定量分析该模型试验所测得极大载荷值和实际情况下极大载荷的偏差.     

Hybrid analytic-FEM approach for dynamic response analysis of air-cushion vehicle skirts

Focused on the assessment method for dynamic behavior of the skirts of an air cushion vehicle (ACV), this paper proposes a hybrid analytic-FEM approach, within which the self-developed subroutine considers the transient skirt-water contacting force through suggested semi-analytical formula based on the empirical results from CFD simulations of the equivalent flat-plate model. The dynamic explicit algorithm of FEM is adopted to solve the large deformation problem of flexible skirts. The validity of the approach has been confirmed by comparing with previous numerical results as well as published experimental results of steady seal deformation tests at University of Michigan. Afterward, more simulations for demonstration cases are carried out to study the complex dynamic response of the skirts under different skirt-water contacting conditions. The proposed method can obtain more reliable results than traditional analytical method and be more efficient than fluid-structure interaction simulations, thus providing a practical balanced approach aiming at the dynamic response analysis for whole skirts and contributing to the skirts dynamics performance assessment of an ACV.     

水下发射航行体空泡、气泡和自由面相互影响的理论研究

基于势流理论、细长体理论和奇点分布法,对水下发射过程中的航行体空泡、自由面和筒口气团的相互影响开展了理论研究。文中用一个奇点模拟气团、用沿轴线分布的奇点模拟细长体形状的航行体和空泡,建立了自由面影响下的气团和空泡相互耦合的动力学模型,提出了非定常流场中带气体泄漏现象的含气空泡的压力估算方法。实验结果验证了文中提出的模型的合理性。     

复杂外形潜水器的动力学建模

为建立复杂外形潜水器精确的动力学模型,并基于模型设计控制算法,本文以DOE HD2+2无人遥控潜水器(ROV)为对象,应用计算流体力学(CFD)粘流方法与面元法预测水动力系数.为提高计算速度,在保证计算精度的前提下,采用多面体网格,进行网格优化,减少了流体域的网格总数.由于ROV几何外形不对称,基于最小二乘法分段拟合了阻尼力/力矩与速度的曲线,建立了耦合的阻尼矩阵和附加质量矩阵.最后,基于CFD计算的水动力系数建立了Matlab Simulink动力学仿真模型,并通过水池操控实验对所建动力学模型进行了有效性验证.     

水下喷水推进器工作特性分析

在充分研究固体燃料涡轮机和高速轴流泵的基础上,提出了应用于水下航行器的喷水推进系统。研究了设计工况时,航行器、轴流泵、发动机的运动学和动力学平衡关系;在定深工况下,分析喷嘴数目变化时航行器的稳定速度;以及不同喷嘴数目时,航行器的变深和变速特性。研究结果表明,喷水推进器能够实现水下航行器大航深、高航速的性能目标。研究结果对喷水推进水下航行器具有重要的参考价值。     

弹性浮筏系统动力学建模及冲击响应分析

浮筏隔振系统是一种集集中质量,弹簧,阻尼和弹性连续体为一体的复杂动力学系统,被广泛应用于船舶重要设备的振动隔离.本文以多体动力学和结构动力学为理论基础,对弹性浮筏隔振系统进行动力学建模,考虑筏体的刚体运动和弹性变形的耦合,由此推导出整个隔振系统的动力学振动方程.结合具体的算例,求出了弹性浮筏隔振系统的固有频率和对不同冲击激励的响应,指出了筏体的弹性变形对系统动力学性能的影响,揭示了弹性模型的全面性和合理性.该研究可对浮筏系统的优化设计提供理论依据和参考,有一定的工程意义.     

水下机器人结构形式及其发展趋势分析

水下机器人的结构是影响其运动性能的重要因素。按框架式、刚性外壳仿生式、柔性外壳仿生式、球形、滑翔式和链式6类结构,对水下机器人结构形式的发展现状和存在的关键技术问题进行分析。重点分析各类结构的驱动速度、加装载重和运动灵活性,以及在水下环境中的运动性和适应性。研究结果表明,水下机器人的结构形式正朝着高度柔性化、整体与局部结构之间高度变形化和多体结构可分离化的方向发展。     

潜空导弹垂直发射出筒适配器受载变形仿真研究

针对适配器方案发射的潜空导弹,建立导弹水下垂直发射横向动力学模型和出筒过程载荷计算方法并进行数值分析,研究潜空导弹垂直发射出筒过程中,航速、适配器刚度等发射条件对适配器的受载情况及压缩量的影响,对潜空导弹及其它战术导弹水下垂直发射以及适配器设计具有指导意义.     

一种新的鱼雷垂直命中目标的制导方法

该文针对鱼雷采用前视角声纳和旁视声纳识别和跟踪目标,引入了初始导引段跟踪虚拟目标的概念,提出一种新的精确制导方法,给出了导引跟踪和垂直命中弹道的数学模型。经仿真和分析表明：该制导方法对攻击目标的初始态势几乎没有限制,即使目标为逃避攻击进行转向机动,也能垂直命中目标。     

基于粒子群优化算法的水下航行器深度控制研究

提出了一种基于粒子群优化算法的水下航行器深度控制器参数优化设计方法。针对水下航行器运动参数变化的特性,采用粒子群优化算法收敛速度快、寻优特性好等特点,将其应用到控制器参数的优化设计中。仿真结果表明,利用粒子群优化算法进行优化设计的水下航行器深度控制器具有良好的控制性能。