滑行艇阻力性能計(jì)算與艇型設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著船舶水動力學(xué)與人工智能技術(shù)的不斷提高，無人艇(USV)的應(yīng)用得到了廣泛重視。其出色的軍事價(jià)值使得各先進(jìn)國家海軍爭相對其進(jìn)行深入研究，并且生產(chǎn)出了許多實(shí)艇用于軍民用途，如水底掃雷、水面?zhèn)刹?、海底探測、衛(wèi)星回收、海面標(biāo)靶等等。
　　 通觀各國無人艇，可以發(fā)現(xiàn)，大多采取滑行艇形式。由于無人艇執(zhí)行任務(wù)的特殊性，快速性和續(xù)航力為其生命力的重要指標(biāo)。優(yōu)化艇型以減小滑行艇航行時(shí)的阻力的工作意義重大。與常規(guī)排水型船不同，滑行艇作為一種動升型

2、船舶，在航行時(shí)，其航態(tài)會隨著航速不斷變化，這種變化為滑行艇的的阻力預(yù)報(bào)工作帶來了難度。本文分別運(yùn)用了兩種不同的方法來解決該問題，運(yùn)用預(yù)報(bào)結(jié)果，就不同的船型參數(shù)分別給出了設(shè)計(jì)建議和最優(yōu)解以減小其靜水航行時(shí)受到的阻力。
　　 首先使用CFD軟件Star-CCM+模擬了滑行艇在靜水中的六自由度航行。當(dāng)艇底舯部和尾部斜升角的平均值保持不變，探討其沿船長方向均勻變化時(shí)，滑行艇所受阻力與其航態(tài)的變化情況。通過對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，平

3、均斜升角保持不變時(shí)，艇底流動分離點(diǎn)的位置和壓強(qiáng)會隨著尾部斜升角變化而變化，該種變化會使船體航態(tài)和阻力發(fā)生變化。并且可以看出，舯部斜升角增大，尾部斜升角適當(dāng)減小，有利于提高滑行艇的滑行效率。但在一定條件下，尾部斜升角過大，會造成滑行艇靜浮狀態(tài)下出現(xiàn)首傾，并且在航行時(shí)，其尾部受力會大大高于首部所受的力，這對于船體減阻和滑行艇航向穩(wěn)定性是不利的。
　　 為了對滑行艇的艇型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，本文提出了一種結(jié)合系列船模阻力試驗(yàn)結(jié)果、運(yùn)用自適應(yīng)