超空泡航行体刚柔耦合动力响应有限元分析

考虑航行体大范围转动,根据哈密顿原理推导了超空泡航行体在一次近似模型变形下的刚柔耦合动力响应方程,定性分析了其与零次近似模型下方程的区别,并对方程进行了定量计算。结果表明:一次近似模型相比零次近似模型下的横向振动方程,刚度矩阵项增大;所推导方程能够用于定量分析和直观描述超空泡航行体刚柔耦合下的变形。     

超空泡航行体锥形空化器优化设计

分析比较超空泡外形计算的不同经验公式,结果表明Guzevsky模型具有较好的精度与适用范围。建立了以减小阻力、增大空化数、增加舱内容积为优化目标的超空泡航行体锥形空化器设计模型,以权重因子法和遗传算法求解了优化问题,验证性计算结果与已有文献吻合。研究了空化数、航行体长径比等因素对超空泡航行体空化器设计的影响规律,结果表明空化数是影响航行阻力的首要因素,空化数决定了超空泡长径比并使之与航行体外形匹配,通过优化设计能够在不增加阻力的情况下有效提升航行体舱内容积。     

超空泡航行体深度跟踪串级控制策略

针对空泡与航行体之间非线性滑行力导致的超空泡航行体稳定性问题,提出了基于圆判据理论和Nelder-Mead算法的超空泡航行体深度跟踪串级控制方法。介绍了超空泡航行体数学模型以及圆判据定理基础知识。结合模型特性推导了超空泡航行体串级误差状态方程,利用圆判据定理研究了内环绝对稳定性。通过Nelder-Mead算法对内环反馈参数进一步优化。仿真分析结果表明：所提控制方法便于反馈参数整定,可以充分利用超空泡航行体的控制量实现深度跟踪。     

仿生扭波推进模型航行试验研究

为研究长鳍扭波推进的水动力性能,在对尼罗河魔鬼鱼形体构造、游动模式研究的基础上,研制了一种仿生长鳍扭波推进航行器.该推进器能逼真地模仿尼罗河魔鬼鱼长背鳍的扭波运动模式,产生强劲的水动力.在水池中开展扭波推进模型航行试验,得到了航行速度与扭波频率的关系曲线.该曲线表明:扭波推进模型的航行速度与扭波频率成正比.提出了一种测量机器鱼鱼鳍推水功率的实验方法,实验结果表明:扭波长鳍的推水功率与扭波频率的3次方成正比.     

反辐射无人机导航路径规划模型研究

反辐射无人机作为近年来受到世界各国广泛关注的新型信息化武器,其导航路径规划研究也成为了反辐射无人机应用研究领域的热点之一。针对反辐射无人机的导航路径规划问题,在对导航路径规划相关概念进行系统阐述的基础上,重点分析了反辐射无人机导航路径规划航向选择和航行剖面选择的影响因素,提出了航向选择和航行剖面选择约束条件。最后,给出了反辐射无人机导航路径规划的航向选择模型和航行剖面选择模型。     

鱼雷纵向运动二次型稳定H∞控制

讨论了二次型稳定H∞鲁棒控制理论及其在鱼雷纵平面航行控制中的运用.用模型的参数摄动来描述鱼雷纵平面航行模型的建模误差,设计了基于状态反馈的H∞控制器,并对系统进行了分析和仿真.所设计的控制器在被控对象存在一定范围参数摄动的情况下,仍能使系统保持预期的性能.     

潜器支持母船阵位选择

针对缆控水下航行体在水下工作过程中,潜器支持母船和水下航行体的配合问题。以防止风流变化造成潜器脐带电缆与母船缠绕危险的发生,基于对风流环境的极限判断,对母船阵位的选择进行了研究,并提出了一种简易的选择模型,对指导水下航行体和支持母船的配合有一定的指导意义。     

横滚输出残差的X字舵航行器故障检测

首先介绍了X字舵航行器的执行机构硬故障对运行状态的影响,然后基于其在横滚通道的稳定性,重点研究了一种适用于多弹道的残差构造形式来检测这种故障.最后通过建立鱼雷动力学、运行学模型和模拟故障模型,验证了残差格式的有效性.这为构建X字舵航行器故障综合诊断重构系统完成了重要一环.     

水下航行器头部流噪声数值仿真与实验

选取头部线型,对航行器头部基于RNG k-ε湍流模型及FW-H声学模型进行流噪声模拟,然后对3种头部线型的航行器在不同速度下分别进行水洞实验。通过对比分析数值仿真与实验结果发现,航行器头部流噪声随着频率的增大而逐渐减小,随着速度的增大而增大。在相同速度下,与头部线型2、头部线型3相比,头部线型1流噪声较小,具有更好的降噪作用。所采用的计算方法可以比较准确地模拟航行器头部流噪声情况。     

航母部署的航行路线模型研究

针对母舰平台航行与舰载机出动需要相互协同配合的问题,研究了连续出动作业方式下的航母航行规律。首先,分析了航母航行路线的影响因素;然后,建立了描述航母在单飞行甲板周期四个阶段航行规律的路线模型;最后,利用开发的计算工具定量分析了典型情况下相对风向、出动架次和转向方式这三个因素对航母部署能力的影响规律,分析结果表明:航母部署能力随相对风向角度增加而增强,随出动架次数量增加而减小,与转向方式关系不明显。     

去耦瓦敷设方式对双层壳声振动的影响

文中对有限长敷设隔声去耦材料的加筋双层圆柱壳进行了振动和声辐射试验,测量了壳体的结构响应和水中的辐射声压,对内外壳全部敷设、内壳全部敷设、外壳全部敷设以及外壳部分敷设隔声去耦材料四种敷设方式进行了对比。结果表明,内外壳全部敷设隔声去耦材料对抑制振动和声辐射最有效,而且部分敷设隔声去耦材料对水下航行器敷设隔声材料的位置选择具有一定的参考价值。     

水下缩比航行体热尾流的红外探测实验研究

根据缩比模型,建立了缩比红外成像实验测试系统,对水下航行体的体积、航行深度、运动速度、尾流排放等进行了缩比设计,设计了多种实验工况,可实现缩比目标模型红外尾流的静态和动态测试,一方面明确红外尾流的可探测性,另一方面掌握红外尾流可探测性的影响因素以及红外尾流的变化规律,为下一步工作奠定基础。     

捷克第四快速反应旅

捷克共和国为欧洲中部的内陆国家,早在公元6世纪,斯拉夫人西迁到捷克地区成立了大摩拉维亚帝国,1620年捷克地区为奥匈帝国所统治,直到第一次世界大战后奥匈帝国崩溃,捷克与斯洛伐克联合,成立了独立的捷克斯洛伐克共和国。1992年华约解体后,捷克与斯洛伐克分别成立了独立的国家。 捷克的军事工业比较发达,早在第二次世界大战前就曾生产过大量的坦克。在前华约国家中,捷克是除苏联外最大的装甲车辆生产国,生产了大量的T-34、T-55、T-62型坦克和多种装甲车,还取得了生产少量的T-72型坦克许可证。捷克还能生产自行火炮、火箭炮以及多种轻武器。在20世纪20     

波浪作用下水下航行体出水成功概率预报

为了实现实测波浪作用下水下航行体出水成功概率预报,为潜艇作战提供一种水下发射的快速预报方法,基于边界元方法建立了水下航行体出水姿态计算模型,对不同波浪条件下水下航行体出水姿态参数进行了计算。同时,将不同波浪条件下的出水姿态参数进行集成,形成了规则波浪数据库。以渤海湾某时间段的实测海况作为发射环境,建立符合瑞利分布的波高概率分布模型,将尾部触水俯仰角作为判定条件,对实测波浪下水下航行体出水成功概率进行预报。计算结果表明,在考虑最恶劣工况下,相对于静水条件下的出水俯仰角偏差随着波高的增加而减小;相同波高下,受到出水相位的影响,出水俯仰角偏差呈余弦变化规律。该预报方法对于潜艇作战判定发射时机具有一定参考价值,为水下发射的成功概率预报提供参考。     

水下缩比航行体热尾流的红外探测实验

根据缩比模型,建立缩比红外成像实验测试系统,对水下航行体的体积、航行深度、运动速度、尾流排放等进行缩比设计,设计多种实验工况,可实现缩比目标模型红外尾流的静态和动态测试。一方面明确红外尾流的可探测性,另一方面掌握红外尾流可探测性的影响因素以及红外尾流的变化规律,为下一步工作奠定基础。缩比实验结果表明,利用区域灰度均值和均方差的起伏变化可有效探测水下航行体水面尾迹。     

水下航行器声隐身状态快速评估方法

针对传统水下航行器声隐身状态评估方法计算时间长、实时性不强的缺点,将评估由数值计算问题变为基于多传感器信息融合的模式识别问题来解决.通过航行嚣水下辐射噪声工程估算方法与模糊支持向量数据描述相结合,提出了水下航行器声隐身状态快速评估模型.利用加速度传感器测得水下类柱体结构表面振动信息.快速估算出其辐射声压.抽取分析频段内...     

超空泡水下航行体振动特性分析

用有限元方法分析了超空泡水下航行体的固有特性,计算了自由边界条件下超空泡航行体的振动特性,求出了固有频率和模态,并选取对其结构性能有重要影响的四类模态,即梁弯曲模态、呼吸模态、径向模态和轴向弯曲模态绘制了三维模态图.研究表明,超空泡水下航行体无阻尼自由振动的首阶模态为梁弯曲模态;呼吸模态发生的初始频率较高;径向模态发生的初始频率较低;轴向弯曲模态发生的频率比较集中,变形较为复杂.所得结果为今后开展进一步的超空泡航行体结构动力学研究提供了模型基础.     

考虑航行姿态的船模阻力及流场数值预报

为精确得到船模阻力及流场,研究了网格划分、湍流模型及船模姿态对预报结果的影响。首先,采用切割体网格技术及棱柱层网格技术划分了多套网格,研究网格尺寸大小及棱柱层参数对阻力、兴波及伴流场的影响;然后,比较了三种不同湍流模型在船模阻力及伴流场预报中的差异;最后,基于合理的网格划分及湍流模型,采用DFBI的方法预报了船模在不同航速下的姿态及阻力。计算结果表明:当Fr0.25时,不考虑航行姿态时阻力计算误差可达到18.3%。考虑航行姿态变化后,阻力计算误差小于3%;升沉和纵倾的计算值和试验值吻合较好。由此证明:采用DFBI方法考虑船体航行姿态的变化避免了网格变形或者重构,具有较好的收敛性和计算精度。     

水下高速航行器壳体振动特性分析

随着超空化技术被用于水下航行器减阻提速,水下高速航行器的结构设计也成为热点。为了确保在设计范围内航行器不发生颤振,对水下高速航行器壳体的振动特性进行了研究。采用有限元分析软件ANSYS建立了三维有限元模型。考虑到实际问题的复杂性,在建模时做了适当简化,忽略对整体结构影响不大的小孔、小圆角、小倒角;将各段壳体间的连接视为刚性连接,建模时将其视为一体。采用分块Lanczos法对模型进行模态分析和研究,一共提取了前25阶自由振动模态。经过分析比较,排除零模态、合并相同模态,最终给出了其前11阶的固有频率和振型。分析结果表明壳体结构整体刚度较好,在理论上证明了壳体结构设计方案的可行性,为航行器壳体的结构设计提供了理论依据。     

声自导雷平行齐射发现概率解析计算模型

为了准确快速地评估声自导鱼雷平行齐射的作战效能（发现概率）,从鱼雷、目标的相对运动入手,将目标位置及运动随机误差转移到鱼雷航向上;如此建立了计算声自导鱼雷平行齐射发现概率的一重积分解析模型（不考虑鱼雷航行性能误差）和四重积分解析计算模型（考虑鱼雷航行性能误差）。最后以统计模型为标准来验证两个解析模型的正确性。仿真结果显示,对于90%左右的考察态势,解析模型与统计模型的结果差的绝对值在1%之内,另外10%左右的考察态势,也在1%-3%之间。从而验证了所建解析模型的正确性和可行性。