【摘 要】
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充气式上浮方法是回收负浮力水下无人潜航器的一种常用方法。浮囊膨胀过程对无人潜航器充气上浮过程的运动轨迹有着重要的影响。该文提出了在保持浮囊体积变化率相同的情况下
【机 构】
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西北工业大学航空学院; 长安大学建筑工程学院; 中国工程物理研究院总体工程研究所;
【基金项目】
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国家自然科学基金(11602253)资助项目
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充气式上浮方法是回收负浮力水下无人潜航器的一种常用方法。浮囊膨胀过程对无人潜航器充气上浮过程的运动轨迹有着重要的影响。该文提出了在保持浮囊体积变化率相同的情况下,建立可以同时考虑浮囊局部膨胀和潜航器刚体运动的耦合运动的模型,基于Navier-Stokes方程进行CFD计算。该方法应用控制体积算法先求得浮囊膨胀过程体积随时间的变化曲线;然后基于外弹道6DOF刚体运动方程与流体力学控制方程求解潜航器的运动过程;并采用动网格技术模拟气囊局部膨胀的变形过程。论文应用流固耦合与航行力学协同仿真分析方法,建立了水下无人潜航器充气上浮的数值模型,得到了潜航器利用浮囊充气的精细化上浮过程。并研究了潜航器在不同深度下上浮的运动过程,上述结果不仅可以直观的看到潜航器上浮过程的运动轨迹与姿态变化,为潜航器上浮的工程设计提供参考,也为研究不同参数对潜航器上浮过程的影响打下了基础。
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