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.     

基于FEM 的鱼雷低频振动环境预示方法研究

针对鱼雷设计初期振动试验条件制定所需实测数据不足的问题,论文采用有限元法对鱼雷典型部位低频振动环境进行预示:运用MSC.Nastran对先期建立的全雷有限元模型进行模态分析,并与试验数据对比的结果说明了模型的准确性;以实测振动加速度谱作为激励,对雷体典型部位的振动量级进行预示,总振动级结果与试验差值在±3dB以内;加速度谱线主要峰值吻合度较高,趋势基本一致。通过试验验证说明了该方法的有效性,可以为鱼雷低频振动试验条件的制定提供理论支撑。     

燃料电池混合动力系统的极小值控制策略

质子交换膜燃料电池和蓄电池构成的混合动力系统在UUV上有着广阔的应用前景。由于燃料电池自身的工作效率和循环寿命与其工作状态直接相关,因此协调2个能量单元之间的功率分配就成了混合动力系统在开发过程中的关键任务。为了利用能量分配使整个系统工况达到最优,一系列最优化控制理论在混合动力系统中得到应用,并发挥了重要作用。为了将系统的等效氢气消耗总量降到最低,本文重点介绍一种针对UUV混合动力系统的基于极小值原理的能量管理策略。相比之前的控制策略,本文方法能够将全局优化问题转化为局部优化问题,且无需全航程的功率信息作为先验知识。最后利用某小型UUV的典型功率负载曲线开展模拟计算,计算结果显示,从3种不同的初始值开始计算过程最终都能收敛至最优解的某个邻域内,说明提出的控制算法具有很好的鲁棒性,能够在UUV的能量管理系统中实现很好的在线功率分配,达到等效氢耗量最小的优化目标。本文方法具有计算效率高、占用内存少的优势,为实现工程应用中的在线调节创造了可能。     

鱼雷水平波束自适应偏转在垂直命中导引中的应用

当鱼雷进入末导引段时，往往会出现相当大的目标方位角，而鱼雷的自导张角有限，在鱼雷只有主视声呐而无侧视声呐的情况下，会出现检测不到目标的情况。本文考虑使鱼雷根据雷目状态自适应地偏离主轴来进行自导水平波束配置，相当于扩大了鱼雷的自导张角，从而更加有效地检测目标，以实现垂直命中目标。     

鱼雷壳体快速设计

鱼雷壳体是鱼雷的主体结构,而壳体设计涉及问题众多,且需要反复修改,利用数字化技术,提出将鱼雷外形曲线、最小壁厚、环肋、补强孔、凸台等问题综合解决的新方法,实现鱼雷壳体的快速设计,为智能化鱼雷设计提供实践基础。并在UG软件平台上进行二次开发,以典型实例实现了算法。