共翼型舵潜艇操纵运动的数值模拟

为了提高潜艇的战术机动性能,采用一种稳定翼与转动舵共型的尾操纵面设计,为优化潜艇操纵性能提供新方案.采用数值模拟方法,针对SUBOFF标模进行系列的约束模型试验模拟,获取其水动力系数并与实验结果进行对比,确保计算方法的有效性.在此基础上,对潜艇的尾操纵面进行改造,分别设计非共型、共型尾操纵面,模拟两种尾操纵面形式潜艇在垂直面和水平面内操舵后的机动状态.采用共翼型设计的尾操纵面潜艇的操纵性能改善明显,在15°转动舵角范围内,共型舵艇的下潜速度相对非共型艇提高了21.3％～91.9％,回转直径相对于非共型艇减小了18.5％～28.1％,回转周期缩短了18.8％～46.5％,初始转艏时间缩短了5％～13.4％.共型尾操纵面设计能大幅提升潜艇的操纵性能指标.其在力学性能方面存在足够的裕度,因此可为潜艇其它性能方面进行更加深入的优化提供空间.