全海深载人潜水器下潜运动型线优化

以某全海深载人潜水器为研究对象,以其下潜运动为例开展阻力数值模拟和试验验证。通过计算域和网格敏感性分析,采用不同湍流模型进行对比研究,并与模型拖曳试验结果进行比较,获得该潜水器的下潜运动计算模型。在确定了数值计算方法后,采用试验设计、近似模型和全局优化算法等方法对潜水器艉部型线进行优化,结果表明该方法可有效降低潜水器的下潜阻力,从而达到缩短潜浮运动时间的目的,研究成果对于该潜水器及类似潜水器的工程研制具有一定指导意义。     

深海回音 中国“巨浪”-2潜射导弹解析

2014年春夏之交，西方军事媒体持续披露有关中国战略核武器的消息，其中关于中国新一代“巨浪”-2潜射洲际弹道导弹的报道颇受关注。美国詹姆斯敦基金会声称，“巨浪”-2于2012年底结束了长达十几年的研发试验，最终设计定型，已于近期进入战备值班。近年来，中国积极实施核武库现代化，不仅打造“小而精”的战略武力，还将构建类似美俄的“三位一体”核威慑力量，新服役的“巨浪”-2导弹将在其中扮演关键性的角色。     

盘点美国航天飞机运营卅载得失

航天飞机作为一种以火箭发动机为动力装置,可以垂直发射、在轨运行、水平降落,往返于地球表面和近地轨道之间,可重复使用的载人航天器,经过30年的运行使用,成就了人类航天发射、空间站建设、施放/回收卫星、维护航天器的重任后,开始退役.回眸这段历程,盘点其得失,总结经验教训,对于后航天飞机时代的发展有着十分重要的作用.美国航天卅载共建造了"企业"号、"哥伦比亚"号、"挑战者"号、"发现"号、"阿特兰蒂斯"号及"奋进"号6架航天飞机,其中除"企业"号用于综合性能测试外,其余5架全部用于载人航天飞行(图1和图2).一、航天飞机的"得"1.规模之最航天飞机无论几何尺寸,还是起飞重量、有效载荷,目前仍然位居载人航天器之最.航天飞机采用无尾三角翼、单垂尾总体布局,可使航天飞机在返回地球过程中,在大气层中飞行时,均具有良好的稳定性和操纵性,能像普通飞机一样飞行自如.其整体外形总长56.14米,外储箱长度46.88米,助推器长度45.46米,总高23.35米,总重2051.334吨;轨道器机长37.24米,翼展23.79米,机高17.27米,机翼面积249.91平方米;净重质量68 ～ 77.754吨,回返时的最大着陆质量87 ～ 104.328吨.     

海洋环境保护与《联合国海洋法公约》

现实在提醒我们，海洋环境污染的趋势并没有像《联合国海洋法公约》（以下简称“公约》）所期望的那样得到遏制。这一方面反应出近年来随着科技的进步．深海石油、矿藏开发对海洋环境的影响正日益扩大；另一方面体现的恰恰是对Ⅸ公约》中保护和保全海洋环境的法律规定执行得不到位。在研究《公约》的第十二部分的过程中，笔者认为有几个问题值得持续关注和探究，无论在理论上还是在国际实践中，这几个问题的理论发展在相关研究领域具有代表性。     

深海石油承载中国能源之未来

21世纪,石油是人类最重要的能源材料和战略物资。石油与全球政治、经济和国家战略紧密相关。有人说,在美国,控制了石油等于控制了世界;在俄罗斯,石油左右政治局势;在委内瑞拉,石油是国家的经济命脉;而在中东,石油是财富,也是灾难的源泉。总之,在当今世界,石油是一种权力!在这种背景下,中国石油资源却面临着重重危机,当中国从世界石油出口国转变为世界第二大石油消费国、第三大石油进口国的时候,中国深海勘探已势在必行,中国能源之未来也必将看向深海。     

潜水器垂直面动稳性参数研究

采用分叉技术考察了潜水器在下潜垂直面内的动稳定问题。动稳性丧失的主要机理是用周期解的Ｈｏｐｆ类分叉形式来表示。由此形成的循环动稳性是中心簇近似值和各人平均确定。利用不同潜水器的几何特性进行了参数研究。本研究报告所述的方法可以得出使潜水器下运行包络加大的技术。     

基于多传感器的自治潜水器定位和创建地图方法

讨论了视觉传感器和2维、3维成像声纳的数据融合方法,利用传感器间的外标定方法,把成像声纳的特征元素转换到相机坐标系中,再利用计算机视觉领域的structure from motion 方法进行求解.仿真实验表明,随着时间的推移,误差变得越来越小;经多传感器融合后,实验误差比融合前要小,结果精度比单个传感器高.     

潜水器多学科设计中的多目标协同优化方法

针对潜水器设计中涉及多个学科的耦合以及数据信息量大、数据关系复杂的问题,文章介绍了一种新的多目标协同优化算法.该方法将Pareto遗传算法(PGA)引入协同优化框架,二者的有机结合充分发挥各自的优势,该方法利用协同方法的分解协调机制将复杂系统的设计问题分解为一个系统级优化问题和几个学科级优化问题.采用PGA作为系统级优化器,不仅可以得到能够反映多目标优化问题实质的、客观的Pareto解集,而且,由于PGA是无需梯度信息的直接搜索算法,从而从根本上消除了协同优化由系统层一致性约束条件引起的收敛困难问题.在PGA与协同优化框架结合的过程中,采用目标函数的归一化处理、分级罚函数法、浮点数编码、群体分级和Paveto解集过滤器等技术提高算法的计算效率和可靠性,并通过一个数学算例和一个载人潜水器的例子证明了多目标协同优化算法的有效性.     

基于BLH框架的大深度载人潜水器总体性能的多学科设计优化

建立了一个大深度载人潜水器总体性能多学科设计优化的数学模型,并提出了BLH多学科设计优化框架来对大深度载人潜水器多学科设计优化数学模型进行构建.通过拉丁方试验设计方法对设计变量与多学科优化目标的相关性进行分析,最终得到满足性能指标要求的大深度载人潜水器总体设计优化结果.