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.     

潜艇应急挽回过程中的安全界限研究

潜艇舱室进水后,应急挽回成功与否取决于破口大小、事故潜深、事故航速以及采取的应急挽回方式等。本文说明了潜艇安全限制线区域范围的确定方法。以某型潜艇为例,通过大量数值仿真制定出不同挽回操纵措施情况下能够成功挽回潜艇舱室进水事故的操纵安全界限,为潜艇操纵人员在遇到不同事故时采取应急处理程序提供科学的理论指导,并对采取准确的操纵挽回方案提供合理化建议。     

潜艇舵卡和舱室进水情况下的安全性研究

在潜艇空间运动方程基础上,结合潜艇大功角操纵性水动力试验,考虑了大功角状态下的水动力系数项对潜艇状态的影响,建立了完整的潜艇应急挽回操纵模型和高压气吹除压载水舱模型。模拟了目标潜艇艉升降舵卡和潜艇不同部位破损进水典型事故,确定了不同事故情况和不同挽回方式下的深度和速度限制安全操纵运动图,并讨论了最佳操纵方案和限制线上潜艇状态特性。仿真结果表明,数值模拟能够较好的预报潜艇舵卡和进水情况下的性能,以及潜艇能成功挽回浮出水面的能力。     

潜艇水下破损定深操纵方法仿真研究

分析自动舵垂直面定深控制系统及以均衡为目标的吹除方法,提出针对潜艇不同舱室破损升降舵的操纵方法及压载水舱的吹除方法,通过实例仿真验证提出的操纵方法的有效性。     

破损潜艇成功挽回的相对吹除量规律性的研究

在建立潜艇舱室进水情况下应急操纵的数学模型的基础上,利用计算机模拟仿真计算的方法讨论在多种工况下相对吹除量的规律性,为进一步计算最低吹除时间奠定基础.     

潜艇操纵面几何参数敏感性计算研究

以潜艇垂直面操纵运动线性运动方程为基础,以反映潜艇垂直面操纵性特征的典型技术指标为评价体系,提出了潜艇操纵面几何参数敏感性概念,采用敏感性指数作为评估操纵面参数对潜艇垂直面操纵性影响的指标.在主艇体参数固定条件下,为潜艇设计了系列参数的首尾操纵面,采用Bohlman的水动力估算方法,估算了该艇的线性水动力系数.在水动力估算和敏感性概念的基础上,开展了大量的敏感性计算,分析计算结果得到了潜艇首尾操纵面几何参数不影响潜艇逆速,尾操纵面对首舵升速率有很强影响等结论.     

潜艇舱室破损时的定深操纵运动仿真分析

潜艇水下发生舱室破损事故后,操纵潜艇使其在某一较浅深度定深航行是一种非常重要的动力抗沉手段,对保持潜艇的水下隐蔽性意义重大。基于潜艇垂直面运动非线性方程,对潜艇首、中、尾部舱室分别发生破损时的定深操纵运动进行仿真,分析潜艇在上浮及保持深度过程中的运动特性,并提出相应的高压气应急使用方法。     

潜艇下潜过程中最小挽回深度的仿真分析

通过垂直面操纵运动仿真,得到了某型潜艇在以不同首倾角和航速下潜过程中的最小挽回深度,分析首倾角和航速对最小挽回深度的影响,潜艇在下潜过程中进行挽回操纵时应保持潜艇龙骨下水深大于最小挽回深度。     

潜艇应急操纵挽回方式控制效果的仿真分析

在美国海军舰船研究与发展中心(DTNSRDC)发表的潜艇标准运动方程的基础上,根据潜艇特殊工况或大功角状态下的水动力特征对潜艇操纵运动方程进行了修正,建立了包括高压气吹除压载水舱模型的潜艇应急操纵模型.依靠建立模型对潜艇应急操纵时操纵首尾舵和高压气吹除压载水舱等挽回方式的效果进行仿真分析,通过算例对分析结果进行验证,结果表明模型仿真的准确性.最后针对挽回过程提出了控制过程中的合理化建议.     

潜艇操纵控制技术的现状及发展

介绍了潜艇操纵控制系统的发展和应用现状,展望了其发展趋势。     

X型尾舵潜艇操控与运动关系研究

在分析潜艇X型舵水动力特性的基础上,建立X型舵与十字型舵操纵力的等效关系,用于指导潜艇X型舵的初步设计;分析X型潜艇的操控与潜艇运动的关系,用于潜艇X型舵的自动控制装置设计,部分解决了X型舵自动控制装置相关理论问题。     

潜艇布放回收UUV方式

针对潜艇鱼雷发射管、巡航导弹发射管、潜艇背驮和坞载4种布放回收UUV的方式,比较详细地描述了他们的工作原理、使用过程和装备对象,简要分析了他们的优缺点和使用要求。巡航导弹发射管布放回收UUV,具有对潜艇总体性能影响小、布放回收UUV种类多和数量大、可满足一次成组使用不同UUV的要求等优点。     

潜艇动力抗沉影响因素仿真分析

对潜艇破损时使用高压气吹除主压载水舱进行了建模;分析了破损面积、破损位置、纵倾以及艇首弃载、延迟时间等因素对破损潜艇应急吹除的影响;纵倾控制在潜艇动力抗沉过程中十分重要,在吹除主压载水舱的过程中,应选择合理的吹除次序,以形成有利于抗沉的姿态.仿真结果验证了所建立模型的合理性和所提出操纵措施的可行性.     

潜水器布放回放系统发展现状

布放回收系统是潜水器的重要配套装备,先进可靠的布放回收系统能直接提高潜水器海洋作业安全性和作业效率.本文简要分析了在潜水器布放回收系统设计中存在的缓冲保护、自动对接、风浪补偿及恒张力排缆等关键技术难点,并综述了当前国内外研制应用的几种典型潜水器布放回收系统.随着潜水器技术的飞速发展,其布放回收技术也将得到进一步的重视和发展.     

潜艇垂直发射导弹过程中的不确定因素对操纵控制的影响

潜艇在导弹垂直发射过程中所受的激变力十分复杂,包括导弹弹射出筒的发射反力、高压燃气溢出造成的负压区、导弹出筒与海水灌冲发射筒造成的失重与超重等.在实际发射过程中,这些激变力的大小及其时间特性都具有一定的随机性,因而成为在一定范围内变化的不确定因素.结合潜艇空间运动方程,建立潜艇垂直发射导弹过程的仿真模型,根据数值仿真计算结果,分析不确定因素对导弹发射及潜艇状态挽回控制过程的影响.     

潜艇舱室大气环境技术发展研究

  目的  潜艇舱室环境普遍较恶劣,需提高居住性,基于此,对采用球形布风器的潜艇舱室空调送风气流组织进行研究,评估舱室热舒适度。  方法  使用CATIA构建高精确度的舱室三维模型,采用计算流体力学（CFD）技术,根据实际边界条件,对舱室夏冬两季在水面和水下工况下的送风气流组织进行数值模拟,对使用球形布风器改变送风方向的夏季水面工况送风气流组织进行数值模拟,对各工况下舱室温度及速度分布进行分析对比,对舱室的舒适性评价指标（PMV）值进行计算分析。  结果  结果表明,在各工况下,舱室PMV值在-1~1之间;舱室内大部分区域气流速度分布较为均匀,速度适宜,小于0.3 m/s;舱室大部分区域温度较为均匀,夏季约为24.5~26℃,冬季约为22~23.5℃。  结论  采用球形布风器的潜艇典型住舱空调送风满足舒适性标准要求。     

潜艇应急救生通信现状及发展趋势

潜艇在水下航行时,由于海底和潜艇自身错综复杂的情况,一旦遇到突发险情,往往遭到严重破坏,直接威胁艇上人员生命安全。为高效开展对潜应急救援,需要潜艇配备强有力的应急救生通信手段作为保障。首先分析现有潜艇应急救生通信手段和装备现状,目前潜艇主要依靠应急救生浮标实现对外遇险报警通信,依靠声力电话实现内部应急救生通信。然后通过分析现有手段的不足,结合潜艇遇险救生通信需求,提出潜艇应急救生通信设备未来发展趋势。     

气囊技术用于潜艇应急上浮方案探讨

从潜艇在军事和国防中的重要地位出发,结合潜艇发展史上出现的重大事故,简要介绍了国内外潜艇救生技术的现状和发展趋势,创新性地提出了气囊技术用于潜艇应急上浮方案的设想,并对该方案的组成、工作过程及主要参数计算做了重点阐述.以某救生艇为例建立了潜艇上浮的模型,计算该艇从水下600 m上浮至水面的时间,充分展现了气囊方案的优越性.与潜艇传统的压载水系统做了比较,指出了各自的优缺点.提出了本方案具体实施所需的关键技术及今后研究工作的重点.     

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.