潜艇高压气吹除主压载水舱排水模型研究

在部分假设基础上,分析了潜艇高压气吹除压载水舱过程中舱内气体和海水等参数的变化特征,利用体积变化法和伯努利公式计算法建立了高压气吹除压载水舱排水模型,并通过算例验证了所建模型的准确性,结果表明:所建立的数理模型中部分假设和简化是合理的,能正确描述高压气吹除压载水舱排水过程。     

潜艇高压气吹除主压载水舱应急挽回的运动规律和控制策略

针对潜艇高压气吹除压载水舱应急挽回姿态控制难题,以吹除高压气和压载水舱中压力气体为研究对象,推导并构建了高压气吹除和压载水舱解除气压数理模型。结合潜艇应急挽回数学模型,对潜艇发生破损进水事故的应急挽回过程进行数值仿真,分析了某潜艇事故采取3种不同挽回方案条件下潜艇运动姿态变化规律。研究结果表明：所构建的数理模型能较好描述潜艇应急挽回姿态变化规律,为潜艇应急挽回运动规律预报、潜艇运动状态实时评估和姿态控制方案制定提供理论依据和技术支持。     

潜艇应急上浮机动不稳定性建模与仿真

为了避免潜艇在应急上浮过程中,由于较快的上浮速度以及较大的负攻角,水动力呈现强非线性,在横向流作用下潜艇可能产生过大的横倾角甚至失稳倾覆.基于艇体水流入射角和方向角定义下的潜艇非线性水动力描述形式及其试验结果,采用一种新形式的大攻角非稳态潜艇操纵运动仿真数学模型,对高压气吹除主压载水舱后潜艇应急上浮过程的运动状态进行预报.采用拉瓦尔喷管理论对高压气吹除主压载水舱的热力学过程进行建模,并将该过程计算得到潜艇所受的复杂激变力作为潜艇操纵运动仿真数学模型的控制输入,计算结果表明:相较于高压气吹除指数模型,采用的拉瓦尔喷管模型能更为真实地反映实艇高压气吹除过程,对潜艇应急上浮机动的运动状态预报更为准确.应急上浮过程中快速造成较大的尾倾角有利于抑制横倾角的增大,且横倾角主要受水舱吹除顺序的影响,受初始深度的影响较小.根据潜艇事故工况下的初始状态制定有效的高压气应急吹除挽回策略,是抑制应急上浮横倾角的主要手段.     

潜艇动力抗沉运动特性分析

采用潜艇垂直面操纵性运动方程、破损舱进水方程和压载水舱排水方程联立构成的潜艇动力抗沉运动方程,研究了2艘不同吨位潜艇的损管特性和动力抗沉运动,其中动力抗沉运动计算包括单独高压气吹除和高压气吹除加操上浮舵2种情况,并讨论了单独高压气吹除、高压气吹除与操舵联合作用的抗沉效能,从而明确了操舵在动力抗沉中的作用。通过对两艇的仿真计算结果的讨论与分析,并用动力不沉性指数Ka定量地评估了转舵在潜艇动力抗沉中的作用。计算结果表明,潜艇中、首部隔舱破损时,转舵在动力抗沉中效能显著,尾部隔舱破损时效能不明显,甚至作用相反。     

现代潜艇水下快速吹除技术

本文对当前火药燃气吹除潜艇压载水舱技术在应用方面所表现出的快速吹除的实际效果和存在的问题作了简要的评述,说明了联氨快速吹除技术在现阶段的应用中占有特别重要的地位。同时指出,把更高效能的火药燃气与高压空气联合使用的安全快速吹除措施将是今后开发研究的方向。     

破损潜艇应急起浮操纵控制研究

在建立高压气应急吹除模型的基础上,通过计算机模拟仿真对高压气吹除过程中计算型潜艇应急上浮的主要参数进行计算和分析,给出了艏部破损和舯部破损时操纵安全界限图中的进水限制线,提高了潜艇应急上浮操纵的安全性.     

潜艇在波浪中潜水与浮起

潜艇在大风浪中航行实施潜水时,由于风浪的影响,会给潜水操纵带来复杂性。大风浪对潜水操纵带来影响主要表现在如下两个方面。一是使主压载水舱注水不均匀而延误潜水时间,并易发生纵横倾。     

2004年第7期竞答题目

1.一艘客船于晚上9点半启航,9点开始检票上船,但早有人来排队等候上船。假设从第一个乘客到时起,每分钟来的乘客人数一样多。如果开放舷侧的3个入口舱门,则9点9分就不再有人排队;如果开5个入口舱门,则9点5分就没有人排队。问:第一个乘客到达的时间是8点几分?2.压载水舱是船舶上非常重要的一类舱室。船舶正是利用调节压载水舱内装的压载水来改变船的重心高度、吃水深度,改善船的稳性(通俗讲即抗翻船的能力)和耐波性(即船在波浪中平稳航行的能力)。而对于潜艇来说,压载水舱的作用更是举足轻重,控制着潜艇的上浮和下潜。     

潜艇集体逃生舱上浮水动力性能

针对潜艇集体逃生舱上浮过程的水动力问题,建立了典型集体逃生舱水下运动的数学模型,并重点对其释放后的上浮速度进行了数学仿真计算。然后,根据该流场的特点,合理选择求解条件,利用Fluent软件进行仿真分析。两种计算方法的结果吻合较好,结果表明:该集体逃生舱水下运动数学模型是正确的,其稳定上浮速度较大,在设计中应当进行控制。     

载体感应磁场的改进积分方程法

针对几何结构复杂的载体感应磁场计算问题,提出采用面单元和体单元分别对铁磁物体薄壳体结构、非薄壳体结构剖分,并实现了感应磁场的积分方程法计算。球-球体模型解析算例表明,所提方法数值精度可靠,其平均相对误差不超过0.27%;船舶模型仿真算例表明,该方法在单元量规模较小时计算精度较好,体现了方法在载体感应磁场建模方面的优势。将该方法分别应用于潜艇主舱段-设备模型和潜艇主舱段模型磁场计算时,数值结果与实验结果平均相对误差均小于2%,数值和实验结果比较表明,铁磁设备对模型磁场影响显著。仿真和实验算例均表明所提方法可有效应用于载体的感应磁场计算,具有一定的工程实用价值。     

水面舰艇编队巡逻搜索时的组织与战术计算

在现代海上作战中,潜艇是打击目标的重要兵力之一,因而反潜作战更是现代海战的重要样式之一。主要研究了巡逻搜索的各种方法的使用条件,在对四种不同的巡逻搜索方法进行了相关战术计算的基础上,给出了水面舰艇编队进行巡逻搜索时的组织方法。对在巡逻搜索中水面舰艇编队组织和指挥具有一定的借鉴作用。     

潜艇声呐的功能仿真

声呐是潜艇重要的探测设备。该文在分析声呐工作原理的基础上,结合主被动声呐方程求解了潜艇声呐的作用距离和有利工作深度,给出了潜艇声呐显示功能仿真原理和实现结果。     

AIP潜艇位置基准点问题研究

位置基准点问题是常规动力潜艇战术研究中的一个重要问题.由于具有两种不同的水下航行动力,AIP潜艇位置基准点问题与普通柴电潜艇的位置基准点问题具有很大的不同.给出了AIP潜艇的位置基准点问题的数学描述,在对问题进行分析的基础上,给出了AIP潜艇位置基准点问题的一个取值范围及相应的计算方法,所采用的理论和技术包括二人零和对策、最优控制以及动态规划.最后,通过计算实例对所给理论的正确性,算法的合理性及效率进行了验证.     

基于多元要素集成的登陆地域可视化评估方法

登陆地域的评估及选取是登陆作战中克敌制胜的重要一环.提出了一种基于多元要素集成的登陆地域可视化评估方法.基于海底坡度、海底底质、海流、海浪等各地理要素对登陆的影响,分别对其进行了定量分析和可视化表达.最后对多元地理要素进行了集成分析,实现了其在登陆地域的可视化表达.实验表明,此方法能实现登陆地域可行性的可视化评估.     

固定翼反潜巡逻机及其作战效能分析

固定翼反潜巡逻机作为战役、战术反潜兵力,在现代海上军事斗争中发挥着极其重要的作用.首先研究了固定翼反潜巡逻机的系统构成、应召反潜的作战过程和特点,全面分析了影响固定翼反潜巡逻机作战效能的各因素,并在此基础上给出了固定翼反潜巡逻机的作战效能分析体系,提出了固定翼反潜巡逻机不同攻潜武器下的效能评估方法,最后通过仿真分析验证了方法的合理性与可行性.     

潜艇纵向振动计算及振动特性

采用有限元方法建立了潜艇纵向振动分析有限元模型,求出了某艇在水面巡航状态的纵向振动模态.发现潜艇耐压壳纵向振动除具有典型的“活塞”式振动特征外,还具有众多与“一维梁”纵向振动不同的特性.     

基于滑移网格的潜艇旋臂试验数值模拟?

潜艇水动力系数对潜艇操纵性研究具有重要意义。为了获取较高精度的潜艇旋转导数，以分区结构化网格为基础，采用基于固定坐标系的滑移网格方法，对SUBOFF潜艇进行旋臂试验数值仿真。并对比两种不同的湍流模型下仿真结果，误差均在8％以内，满足工程要求，验证了方法的可行性。     

潜艇对声纳浮标阵定位及规避策略

航空反潜战中,潜艇处于不利地位,如何提高潜艇对抗反潜机的作战能力,是亟待解决的问题。分析了潜艇通过拖曳综合浮标和电子支援措施Electronic Support Measure(ESM)设备对声纳浮标阵进行估计定位的单站双址交叉测向和基于方位角变化率的方法,以及潜艇方位角、角速率和航速对定位误差的影响。建立了潜艇对声纳浮标位置估计模型,提出了潜艇突破声纳浮标阵封锁应采用的规避策略。结果表明,潜艇可以对声纳浮标进行定位,为潜艇规避声纳浮标阵提供参考。