21世纪舰艇面临的七个课题（三）——21世纪水下力量展望

潜艇是海军的重要作战力量,它隐蔽性好,机动性和突击能力都很强。世界上的潜艇从动力装置的不同分为核动力潜艇和常规动力潜艇两大类,前者因其作战使命与承担的任务不同又分为弹道导弹核潜艇(SSBN)和攻击型核潜艇(SSN)两大类。此外,俄罗斯还拥有装载远程巡航导弹的巡航导弹核潜艇(SSGN)。     

水下武器的革命

本文对水下无人驾驶运载器的过去、现在和未来进行了较为详细的介绍,对其支撑技术和其作战功能作了重点介绍,认为水下无人驾驶运载器的使用将是水下武器的一次革命,将使二十一世纪水下战场的作战发生巨大的变化。     

RADFETsγ射红剂量探测器辐射性能研究

简要介绍了一种新型ＲＡＤＦＥＴｓγ剂量探测器的工作原理以及辐射性能研究。     

中国海军潜艇部队超越极限的水下远航

潜艇与阳光绝缘,在遥远的深海,潜艇支队官兵涉暗礁过海峡,一次次抗击太平洋台风大浪的冲击,一次次破解装备故障的难题,一次次与舰船、飞机斗智斗勇,化险为夷。一次重大军事演习,不知道是无意识的安排,还是有意考验,在不到20天内,支队官兵先后7次转移阵地,在10多个架次飞机的对潜攻击和3种型号的水面舰艇10多个航次拉网式搜潜中保持了全程隐蔽,硬是没有让飞机和水面舰艇“闻”到半点“腥味”。而潜艇11次对水面舰艇攻击,共“击沉、击伤”驱逐舰、护卫舰8艘、猎潜艇2艘。     

仿鱼长鳍波动推进器研究的进展与分析

仿鱼长鳍波动推进是未来水下航行器的一个发展趋势和重要的研究方向,文章介绍了长鳍波动推进器的生物学背景,分析了长鳍波动推进的数学方法,对国内外仿鱼长鳍波动推进器的研究现状和取得的成果进行了综述,并扼要分析了目前仿鱼长鳍波动推进器控制研究的主要问题。推进系统控制遇到的挑战是大扰动情况下的状态保持、迅速机动、高效持久推进和轨迹规划与跟踪,从推进器的设计和控制上解决这些困难将依赖于工程技术科学和生物科学的进展状况。     

点型火灾报警探测器保护范围对布置的影响

分析了点型火灾报警探测器＂保护半径＂与＂保护面积＂的内在关系,得出了以保护半径为主,保护面积及修正系数为辅新型计算方法,使其在不规则平面更有可操作性,能充分发挥探测器效能,给设置留下了宽裕的选择范围,使设置更趋合理;在安全性不受影响下,探测器用量最大可节省12%。     

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。     

UML在水下输送艇指挥控制系统分析中的应用

在对水下输送艇指挥控制系统进行需求描述的基础上,遵循统一建模语言UML系统分析的一般过程,分别建立了系统的用例模型、静态模型、行为模型、交互模型和实现模型,并对所建模型逐一进行了测试,测试结果表明了该模型建立的正确性,为下一步系统软件的设计和实现奠定了基础。     

基于冗余管理的水下航行器深度容错控制方法

随着海洋开发的日益增加,水下航行器的研究也进入了快速发展阶段,如何保证航行器在水下恶劣环境中可靠工作成为急待解决的问题,尤其对于超远航程和超长航时的航行器,其航行过程中难免会发生意外错误,因此在保证性能的同时,如何提高水下航行器的容错能力成为近年来研究的一个热点问题.提出了一种基于冗余管理(Redundancy Management)理论的水下航行器容错控制方案,方案有效利用了航行器中各传感器的冗余性,减少了硬件设备的增加,降低了成本,并利用有限元状态机方法进行了Matlab程序仿真,结果表明,整个方案设计合理,容错控制律真正达到了"容错控制"的目的.     

基于UUV支持的水下协同作战研究

未来水下协同作战将成为夺取制水下权的重要作战形式.阐述了UUV(Unmanned Undersea Vehicle)对水下战斗单元"协同作战"支持的裨益.提出了在保证水声通信畅通的前提下,基于UUV支持的水下战斗单元协同作战要解决的若干关键技术领域.重点阐述了传感器管理技术、水声通信网络技术、数据分发技术、水下多传感器信息融合技术等的基本特点和相关问题解决的基本方法.研究并提出了以UUV为水下中继通信平台的水下战斗单元"协同作战"模式的主要功能及结构框架.