潜艇桅杆通信天线发展研究

桅杆类通信天线是潜艇通信天线的一种重要形式,作为潜艇通信系统的重要组成部分,是潜艇在潜望状态实现对外通信功能的关键。本文从配置、功能、性能等方面对外军常规潜艇和核潜艇桅杆类通信天线进行分析,研究提出外军潜艇桅杆类通信天线尤其是多功能通信桅杆天线的发展趋势。     

通气超空泡形态及视景仿真研究

超高速航行器在水下运动时,其大部分表面被超空泡包裹,构成了一种新的流体动力布局,运动模式和运动特性完全不同于常规水下航行器。为了分析超高速水下航行器运动的稳定性,本文对超空泡生成机理进行研究,给出描述超空泡形态的数学模型,得到不同影响因素作用下超空泡形态的变化规律。为验证超空泡实时生成效果和超高速水下航行器运动过程各种动作功能,采用Vega Prime构建三维虚拟环境,在此基础上设计超空泡视景演示系统,通过ADI仿真系统实时解算超空泡和水下航行器运动数据来驱动超空泡视景系统,逼真地演示超空泡动态生成过程以及水下航行器高速运行轨迹和“空泡+航行器”的相对运动关系等关键技术。     

Local scour at submarine pipelines

The rapid development of offshore oilfields has increased the number of submarine pipelines being constructed for the transport of crude oil to onshore refineries.Interactions between the pipeline and an erodible bed under the influence of current and waves often lead to local scouring around the structure.When this occurs, the pipeline may be suspended on the seabed resulting in the formation of a span.If the free span is long enough, the pipe may experience resonant flow-induced oscillations,leading to structural failure.This study examines the complex flow-structure-sediment interaction leading to the development of local scour holes around submarine pipelines.It reviews published literature in this area,which primarily is confined to the development of 2- dimensional scour holes.Despite the abundance of such research studies,pipeline-scour in the field essentially is 3-dimensional in nature.Hence,most of these studies have overlooked the importance of the transverse dimension of the scour hole,while emphasizing on its vertical dimension.This clearly is an issue that must be re-examined in light of the potential hazard and environmental disaster that one faces in the event of a pipeline failure.Recent studies have begun to recognize this shortcoming,and attempts have been made to overcome the deficiency.The study presents the state-of-the-art knowledge on local scour at submarine pipelines,both from a 2-dimensional as well as the 3-dimensional perspective.     

舱室进水情况下潜艇的挽回操纵

当潜艇由于各种意外事故造成艇体或通海管路破损进水后,具有淹水舱的潜艇在车、舵和高压气吹除作用下的挽回运动过程复杂而危险。文章借助Laval喷管理论建立了高压气吹除主压载水舱的模型,从而建立起包括舱室进水,用车用舵和舱室吹除等因素在内的,考虑了大攻角影响的潜艇挽回六自由度空间操纵运动模型。同时,针对不同进水部位、不同进水方式和不同航行深度等因素,计算得到了典型的潜艇水下操纵性安全界限图中的进水限制线。     

潜艇大攻角操纵运动预报

舱室破损进水是造成潜艇失事的主要险情之一.文中针对潜艇首部破损进水并采取应急吹除上浮时出现的大攻角运动状态,建立了潜艇大攻角操纵运动数学模型.通过数学模型中有、无考虑大攻角水动力修正的两种形式,对潜艇首部舱室破损进水的挽回操纵进行了仿真预报比较.仿真结果表明,潜艇在大攻角状态下的操纵运动预报,数学模型中考虑了大攻角水动力修正后的预报更加合理.而且,在潜艇舱室破损进水采取应急吹除挽回时,需要重点关注升降舵对纵倾的控制.     

潜艇机动规避主动定向声纳浮标方法研究

为了使潜艇成功规避主动定向声纳浮标阵,免遭反潜武器攻击,根据主动定向声纳浮标对潜跟踪的定位方法,构建了潜艇机动规避主动声纳浮标阵的数学模型并进行仿真计算,最后通过仿真结果具体分析了潜艇机动规避主动定向声纳浮标阵的一般行动原则。     

潜艇近海底运动水动力数值计算分析研究

本文以SUBOFF潜艇模型为研究对象,利用FLUENT6.1软件,数值模拟了无限水域下的变攻角水动力特性曲线,与泰勒水池的模型试验结果比较分析表明,数值模拟具有较好的精度.本文用FLUENT6.1软件进一步计算分析了SUBOFF潜艇模型带攻角、带漂角、不同近底距离直航状态下的水动力特性,结果表明:无论有无攻角和漂角存在,潜艇运动(除阻力外)的五个水动力分量随近底距离的变化与"近底距离倒数平方"呈良好的线性关系,例如,Z(H)∝1/H2,或Z′(ζ)∝ζ2,其中ζ=D/H为无量纲近底参数.     

潜艇内波尾迹物理场在海面映波量值的确定

采用Tuck的方法,具体计算了国外有代表性的潜艇在海洋中内波尾迹物理场垂直上传到海面上的映波的量值,并对映波波幅随艇半径、艇长度、艇速和艇后距的关系作了分析.     

通气空泡的形态特性研究

通气空泡的形态直接影响水下航行体的航行性能,文章采用数值分析方法对二维典型平头型航行体在不同通气孔位置、通气流量、通气角度条件下通气空泡/超空泡的形成,以及有侧壁干扰作用下的通气空泡形态进行分析.研究结果表明:上述各通气参数的合理配置对稳定超空泡的形成至关重要,且必须对洞壁影响下的试验结果进行修正.     

水面舰艇规避线导鱼雷方法研究

对潜射线导鱼雷的防御是水面舰艇面临的一个最大难题。首先,归纳了潜射线导鱼雷的一般导引规律,量化分析了线导鱼雷攻击弹道中所蕴含的潜艇位置信息。其次,分别针对线导导引状态和自导追踪状态的鱼雷防御方法进行了分析,得出水面舰艇应将鱼雷置于舰艉大舷角高速脱离的纯机动规避策略与规避意图。最后,概括了规避方法的可行性,并指出在具体实施过程中应与曲折机动、对潜反击、软硬杀伤等手段相配合。研究结果对于提高水面舰艇的生存概率具有重要意义。