近水面拖曳浮标测试系统运动特性研究

通信浮标能提高潜艇通信性能，因此提出一种二级拖曳通信浮标，并设计一种近水面拖曳浮标测试平台。该平台由拖船与升沉补偿装置、拖体与拖缆等组成，可以模拟潜艇运动，用以测试拖曳浮标。为研究测试平台的动力学特性，首先建立测试平台和被测对象的动力学模型及其仿真模型，模型涵盖非线性波浪力计算、柔性脐带缆建模、深度模糊控制、升沉补偿装置以及多体刚柔耦合等，随后基于试验得到的被测对象水动力学参数，对测试平台在不同拖曳速度和拖缆长度下的拖曳试验进行仿真研究。仿真结果表明：拖曳速度增大后，一级拖体稳定深度可减小30%，深度波动幅度无明显变化，而被测对象的稳定深度增加20%以上，深度波动幅度可减小80%以上；一级拖缆的长度增加对一级拖体和被测对象的深度影响可忽略不计；二级拖缆长度的增加会导致一级拖体的深度小幅度增加，但不会影响被测对象的稳定深度及其波动幅度。研究结果可为潜艇拖曳系统测试平台的设计与试验提供理论参考。