潜艇方向舵对艉升降舵舵卡的挽回操纵仿真分析

为分析潜艇方向舵对艉升降舵卡下潜大舵角的影响,建立潜艇水下空间运动及舵卡均衡模型,仿真分析表明,潜艇艉舵卡下潜舵大舵角后,立即减速并使用"方向舵满舵+艏上浮舵满舵"的抗沉措施在中低航速时是一种有效的挽回艉舵卡下潜满舵的手段。     

具有横摇补偿控制的潜艇航向变结构控制

本文针对目前潜艇的方向舵控制普遍只考虑航向的调节,而对黄摇不加以主动控制这一现状,基于变结构控制理论对潜艇的非线性模型设计了一种具有横摇补偿的航向控制器,并通过系统的仿真曲线对它们进行了分析和评价。     

潜艇回转直径计算与实测分析

文章推导了潜艇水平回转直径的计算公式。回转直径的计算值和实艇实测值比较表明：定常回转直径随方向舵舵角增大而明显减小;潜艇操相同的方向舵角进行定深回转运动时,回转直径与航速相关,但随航速的变化较小;公式计算的回转直径能较准确地反映不同航速下的潜艇实际回转直径,但未能体现潜艇偏航特性。     

未来的潜艇液压系统

通过对现有设计方案的研讨,根据发展高度自动化和低能现代化常规潜艇的任务,结合科学技术的进步,对潜艇液压系统的发展方向和未来传动方法进行了探讨,并得出以下结论：在强度占主导地位的场合使用液压传动装置;针对不同的传动任务采用特定的解决方案,决定如何驱动不同的传动装置,必须考虑各个传动任务最佳的技术方案以及各传动装置的在潜艇动力供应环节的综合,液压系统应进行适应性设计以满足特殊传动任务的需要。     

关于单螺旋桨潜艇的倒车偏航分析

本文基于对艇体和螺旋桨在潜艇倒航时所受的水动力分析,阐明了单螺旋桨潜艇后退时所受到的偏航力以及方向舵舵效降低的原因,提出了相应的控制的方法。     

潜艇操纵面卡位时的操纵

分析了潜艇引起舵卡的原因、产生的后果,阐明了方向舵、升降舵分别卡位时的正确的操纵方法,以及如何预防舵卡故障的发生.     

潜艇操纵面卡位时的操纵

分析了潜艇引起舵卡的原因,产生的后果,阐明了方向舵,升降舵分别卡位时的正确的操纵方法,以及如何预防舵卡故障的发生。     

潜艇定深旋回控制仿真与分析

定深等速直航潜艇操方向舵后将逐渐进入并保持圆周运动,要实现潜艇定深旋回,可同时操纵尾升降舵、首升降舵或者首尾升降舵配合操舵。通过仿真分析各种操纵方案的优劣,得到实现定深旋回的最佳控制方式。     

潜艇深度和纵倾的灰色系统预测控制

潜艇质量很大,具有很大的惯性,其方向舵和升降舵等执行机构,对操作指令的响应有一定的延迟,对潜艇状态的影响滞后.潜艇操纵系统是一个时延系统,为了补偿潜艇操纵执行机构的延时影响,将灰色系统预测与传统的最优控制相结合,设计了一种新型的潜艇深度和纵倾灰色预测控制系统.仿真试验结果表明,该控制系统是可行和有效的,具有较强的鲁棒性.     

Parzen窗估计在潜艇目标强度统计建模的应用

研究潜艇目标强度的统计特性对水中兵器的仿真和试验分析具有重要意义。本文针对直方图统计模型的精度受区间划分影响较大,提出将Parzen窗估计方法用于潜艇目标强度的统计建模,建立潜艇典型舷角下的目标强度分布模型,并对统计特性进行分析。对Benchmark潜艇模型进行仿真计算,结果表明,采用Parzen窗估计法建立的潜艇目标强度统计模型符合潜艇的物理结构特性,能够更加准确和有效地对潜艇目标强度的统计特性进行预报。     

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。     

十字舵与X舵潜艇的水动力性能数值比较

现代潜艇尾操纵面建筑形式主要选择十字舵与X舵,这2种形式的舵各有其优缺点.在以往关于这2种舵形潜艇操纵性水动力的研究中,有研究者通过编制潜艇六自由度运动仿真程序,对十字舵与X舵在水平面和垂直面的水动力性能进行了综合比较,得出X舵的水动力性能优于十字舵.本文以十字舵和X舵Suboff为研究对象,通过CFD数值方法模拟了潜艇直航运动和垂直面变攻角运动这2种具有典型代表意义的运动情况,分别计算了2种舵形潜艇的操纵性水动力,通过分析计算结果,定量地比较了在舵面积相等的情况下十字舵与X舵潜艇的水动力性能,得出与编程仿真相同的结论:X舵的水动力性能优于十字舵.     

X舵与十字舵潜艇稳定性对比分析

诸多潜艇强国对X舵潜艇的应用,说明了其背后巨大的实际应用价值。X舵操纵能力较十字舵更优是公认的,但X舵潜艇在实际研究过程中航向稳定性性能是一直被忽略的问题。为了解X舵潜艇相比于十字舵潜艇的航向稳定性如何,首先利用CFD方法研究SUBOFF标模来验证数值模拟的可行性,然后对某十字舵与X舵潜艇在不同工况下进行数值仿真,计算出与潜艇航向稳定性相关的水动力导数,最后比较研究2种操纵面稳定性差异。对比分析结果表明,原十字舵潜艇方向稳定性指数为0.021 46,新设计的X舵潜艇方向稳定性指数为0.249 03。说明设计的X舵潜艇满足稳定性要求,并有足够的裕度为改进潜艇其他性能提供设计空间。     

潜艇逆速时的垂直面机动仿真分析

逆速是潜艇水下航行时的一种特殊状态下的速度,其垂直面操纵问题也是当前潜艇面临的一个难题。根据一种利用首舵操纵控制消除尾舵逆速影响的计算方法,得到了尾舵逆速时首尾升降舵同时操纵进行垂直面机动的方法,并通过潜艇水下垂直面操纵运动模型,对这种操纵形式进行了仿真验证,验证结果表明这种方法可使潜艇在尾舵逆速时更快更有效的进行垂直面机动。     

共翼型舵特性及其对潜艇潜浮运动影响研究

共翼型舵是一种新型的潜艇组合舵翼操纵面.文章首先通过水洞试验和CFD计算对共翼型舵的敞水水动力性能进行了研究,结果表明,共翼型舵的舵效随弦长比和展弦比增大,封堵舵翼之间的间隙可以显著提高舵的水动力性能.随后通过CFD计算对比了分别安装有普通舵、共翼型舵和封堵缝隙的共翼型舵的潜艇的潜浮运动,结果显示,5°舵角时,安装共翼型舵和封堵缝隙的共翼型舵的潜艇模型潜浮角分别比安装普通舵的模型提高65％和105％左右.     

潜艇方向舵舵轴的应力分析

针对某潜艇舵传动装置仿真试验样机，利用简支梁、三弯矩方程和有限元方法对舵轴系统进行了建模、计算及数值分析，为使潜艇舵轴各部件尺寸更趋合理提供设计依据。     

分离式舵对潜艇横倾控制仿真分析

阐明分离式舵及差动舵角的定义,并以某型潜艇为例,分析了分离式舵对潜艇横倾的控制能力。并在此基础上编制了基于分离式舵的潜艇自动舵仿真模拟软件,通过仿真模拟对分离式舵与普通十字舵在潜艇高速回转时对横倾的控制能力进行了比较。     

潜艇内部有平台支撑的平面舱壁极限承载能力非线性有限元计算

对由平台支撑的潜艇内部平面舱壁这种新型结构进行非线性有限元分析,得到结构的极限承载能力,分析结构上应力分布规律,探讨结构的塑性破坏机理。     

Analysis on maneuvering motion characteristics of submarine under static moment in vertical plane北大核心CSCD

[Objectives]Aiming at the problem of poor depth-changing ability of the stern rudder of submarine at low speed, and the problem of reversing the movement trend is difficult when the stern rudder is stuck and encountering abrupt changes of seawater density in the vertical steering maneuver. This paper conducts the mechanism research of static moment maneuver. [Methods]First, it is proved through theoretical analysis that the static moment maneuver can eliminate the reversed velocity phenomenon of the stern rudder. Then, the surfacing process under the static moment maneuver and the rudder hydrodynamic control is numerically simulated. [Results]The simulation results show that the static moment maneuver can make the submarine maintain good vertical plane maneuverability at low speed, eliminate the reversed velocity phenomenon of the stern rudder, and avoid excessive trim angle of the submarine at high speed. At the same time, the recovery effect of the two emergency situations of rudder jamming and falling deep has been improved. [Conclusions]The static moment maneuver is beneficial to the maneuverability and safety of the submarine. The research in this article can provide a reference for the maneuverability design of submarine. © 2023 The Author(s).     

基于有限元方法的船舶主推进器区域结构强度分析

随着国内运输船日趋大型化、高速化,大型双桨双舵船舶的应用越来越广泛。本文分析双桨双舵船舶的特点,提出适合国内建造大型双桨双舵船舶主推进区域结构强度分析方法。在推进器不同推进角度和推进速度情况下,推进器所受的力进行有限元分析,对推进器区域船体外板、各层平台及肋骨等强力构件的受力进行研究,并与船级社规范对比研究,保证船体的基本构件稳定性和刚度上的要求从而为我国大型双桨双舵船舶的建造提供一些可行性的思路。