中华帆船的回顾与展望

一、源远流长的中华帆船与海洋科技在世界上曾长期占有领先地位,别具一格,负有盛名。中国著名的船史专家唐志拔、席龙飞、辛元欧、王冠倬、杨酞教授等在1989年、1999年、2000年、2005年先后著有     

首升降舵布局方式对潜艇垂直面操纵性能仿真分析

针对首端首舵与围壳舵2种不同的首升降舵布置方式对潜艇垂直面操纵的控制能力,以模型潜艇为研究对象,在潜艇垂直面非线性操纵运动方程的基础上,对2种首升降舵布置方式下的升速率、逆速、纵倾响应和深度响应等机动性能进行仿真分析。进而以升速率、逆速、平衡舵角和纵倾响应为性能指标,应用模糊综合评判方法,定量分析和比较了首端首舵与围壳舵在垂直面的操纵性能。结果表明,就垂直面操纵性能而言,由于可以提供较大的纵倾力矩,首端首舵相对更具有优势。     

带副舵的潜艇尾舵受力分析

对一种带副舵的潜艇尾升降舵建立受力模型，综合分析水动力随主舵和副舵转舵角的变化规律，证明带副舵的潜艇尾升降舵能够比普通舵型提供更灵活和实用的操纵手段。     

利用潜艇研究模型研究操纵运动图

操纵限制图是一种将深度和航速相结合的图解描述法，运用该方法有助于出现破损或升降舵发生故障的潜艇恢复安全。论述了通过建立相关图表和限制来对运动轨迹进行预报的方法，介绍了已经开展的为改进数字模拟工具、物理模型试验和实艇测试三者之间的相关性研究工作，特别介绍了QinetiQ公司使用潜艇研究模型开展的研究工作。潜艇研究模型（SRM）已经被使用了十多年了，经过1999年的重大修改后，成为能力更强、更先进的研究工具。该模型为半自动化、需要最少的岸基支持，因而可以不受任何设施的约束，可以在30m深度进行操作，并能通过重装包覆再现一系列艇体外形与操纵面的布置。潜艇操纵自航模型为无风险测试艇体外形和控制方案提供了理想的平台。SRM可用于研究极限操纵运动以编制操纵限制图（MLD），而这些工作对于实艇试验而言是非常危险的。最后论述了潜艇升降舵卡舵事故的响应以及恢复安全的试验结果。     

基于VSS的潜艇升降舵自动控制设计与实现

为了提高潜艇升降舵自动控制的效率,针对PID控制的品质和能耗问题,在潜艇六自由度模型的基础上,结合VSS控制策略对潜艇升降舵控制模型进行了分析推导.采用控制量同时启动的固定顺序递进算法,对潜艇升降舵进行自动控制设计.通过仿真与常规的PID控制方式比较,证明VSS控制具有抗干扰能力强、响应速度快、精度高等优点.     

悬挂舵钢骨架分步拓扑优化方法研究

针对传统拓扑优化结构不易实现工程转化的问题,本文提出分步拓扑优化的方案,并以潜艇升降舵为研究对象,通过Abaqus有限元仿真对其骨架形式进行了优化,将优化结果应用到复合材料舵中,使结构质量减轻39.38 kg,同时扭转角度减小了72.8%,显著提高了骨架的材料利用率,证明了该优化方法的有效性。     

潜艇尾升降舵卡住时高压气使用需求研究

对潜艇不同航速下和尾升降舵卡不同角度值的挽回操纵进行了仿真实验,分析了各挽回措施对纵倾和深度的控制效果,通过比较,得出了各航速下必须使用高压气才能成功挽回的尾舵卡情况,绘制了舵卡挽回操纵高压气使用需求图供实际操艇时参考使用.根据仿真结果和实际操艇经验,提出了避免出现危险舵卡事故的安全航行操艇建议.