X形艉舵水下航行体变舵角水动力特性及其数学模型研究

由于水下航行体X形艉布局及操纵的特殊性,其水动力特性与传统的十字形艉布局存在着不同.以基于SUBOFF潜艇的X形艉布局方案为研究对象,通过数值计算分析变单舵、同变双舵及差动变舵时的操纵性水动力特性,并对舵导数进行拟合研究,在现有船标变舵角线性模型的基础上,对X形艉布局变舵角相关的水动力项进行增补.结果表明:X形艉布局水下航行体变舵角时舵与主体间存在着相互作用,该相互作用使得变舵角相关的水动力具有非线性;相对于变单舵的线性叠加,同变双舵时的操纵性水动力量值略大;相对于船标给出的变舵角线性项,增加非线性拟合项可较好地反映X形艉舵水下航行体整个舵角范围内变单舵、同变双舵时的水动力特性;差动变舵水动力特性较为复杂,在非线性拟合的基础上增加干扰项具有一定的改善作用.本研究可为水下航行体操纵运动建模及仿真评估分析提供支撑.