發(fā)布時(shí)間：2020-09-28 07:47

　　 伴隨著潛艇的誕生,如何對(duì)失事潛艇展開(kāi)救援一直是研究者們探討的話題。為了避免俄海軍“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇因失事后營(yíng)救失敗導(dǎo)致全員喪生的慘劇再次發(fā)生,各海軍大國(guó)更加重視援潛救生裝備的研發(fā)。援潛救生艇目前是各國(guó)營(yíng)救失事潛艇首推的救援設(shè)備,而其水動(dòng)力特性也直接影響到任務(wù)完成的效率。在整個(gè)營(yíng)救過(guò)程中,救生艇與失事潛艇對(duì)接的環(huán)節(jié)尤為重要,隨著救生艇逐漸靠近失事潛艇,其水動(dòng)力必然會(huì)受到潛艇流場(chǎng)的影響。本文研究的內(nèi)容便是救生艇以不同運(yùn)動(dòng)方式靠近失事潛艇的過(guò)程中所受水動(dòng)力的變化,以及對(duì)比救生艇與不同潛艇逃生口對(duì)接時(shí)受到水動(dòng)力影響的差異,從而為救生艇駕駛員的操作提供相應(yīng)參考。本文采用計(jì)算流體力學(xué)的方法,首先對(duì)失事潛艇模型——SUBOFF潛艇在無(wú)界流直航狀態(tài)下的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,并將阻力計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了流場(chǎng)數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性,同時(shí)討論了網(wǎng)格劃分方法、邊界層處理方法以及湍流模型的選擇,為之后對(duì)外形復(fù)雜的援潛救生艇進(jìn)行水動(dòng)力計(jì)算提供借鑒;其次將援潛救生艇模型在無(wú)界流中直航和下潛工況數(shù)值模擬得到的結(jié)果與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,在證明了援潛救生艇水動(dòng)力數(shù)值模擬方法可行性的同時(shí),也證明了重疊網(wǎng)格技術(shù)可應(yīng)用于多體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算仿真;最后采用以上驗(yàn)證的方法研究援潛救生艇面對(duì)不同來(lái)流速度時(shí),以懸停、勻速下潛等方式在失事潛艇的流場(chǎng)中受到的水動(dòng)力隨兩艇間距變化的規(guī)律;同時(shí)也對(duì)比了處于相同來(lái)流條件及相同下潛速度的情況下,救生艇與不同位置的逃生口對(duì)接的過(guò)程中所受水動(dòng)力的差異,并對(duì)援潛救生艇與失事潛艇對(duì)接位置的選擇提出建議。通過(guò)上述研究可知,救生艇以正浮姿態(tài)懸停于距離失事潛艇附近不同位置時(shí)受到的水動(dòng)力變化如下:救生艇距離被救潛艇較遠(yuǎn)時(shí),受到向上的斥力;當(dāng)間距逐漸減小時(shí),斥力隨之減弱直至變?yōu)槲?當(dāng)救生艇即將對(duì)接時(shí),救生艇又會(huì)受到向上的斥力。當(dāng)救生艇在潛艇附近低速下潛時(shí),救生艇受到相比于懸停工況更大的垂向力和抬首力矩;當(dāng)救生艇分別與潛艇圍殼后的逃生口和機(jī)艙附近的逃生口對(duì)接時(shí),救生艇在潛艇尾部受到的縱向力大于其在圍殼后方受到的縱向力,而救生艇在尾部受到垂向力與俯仰力矩的影響均小于在圍殼后方受到的影響,因此建議在條件允許的情況下,救生艇應(yīng)與尾部逃生口對(duì)接以適當(dāng)減小救生艇受到來(lái)自失事潛艇的干擾。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U674.76
【部分圖文】：

Ｍｙｓｔｉｃ和Ａｖａｌｏｎ這兩艘援潛救生艇分別于２０００年和２００８年退役，目前替代它們逡逑的是“潛艇救援潛水和再壓縮系統(tǒng)”（Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ邋Ｒｅｓｃｕｅ邋Ｄｉｖｉｎｇ邋Ｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ邋Ｓｙｓｔｅｍ，簡(jiǎn)逡逑稱ＳＲＤＲＳ）邋Ｍ。ＳＲＤＲＳ是集“評(píng)估系統(tǒng)、救援系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)、保障系統(tǒng)”構(gòu)而成的美國(guó)逡逑新一代援潛救生系統(tǒng)，系統(tǒng)具體構(gòu)成如圖１．３所示。相比于之前的單件設(shè)備開(kāi)發(fā)，ＳＲＤＲＳ逡逑是一個(gè)完整的體系且分工明確。此系統(tǒng)包括：負(fù)責(zé)將被困艇員救出的無(wú)人駕駛的援潛救逡逑生艇、用于重型作業(yè)的遙控水下機(jī)器人（ＲＯＶ）和用于對(duì)救援現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估的單人常壓逡逑。１．４ｅｍｒ

英國(guó)作為老牌海權(quán)國(guó)家在援潛救生技術(shù)上仍處于領(lǐng)先地位。其潛艇救援系統(tǒng)可在收逡逑到命令的１２小時(shí)內(nèi)趕到失事現(xiàn)場(chǎng)，為失事潛艇提供救援或生命支持服務(wù)。英國(guó)援潛救逡逑生艇ＬＲ５邋（見(jiàn)圖１．５）于２００９年服役并于２０１８年退役�，F(xiàn)在接替它的是由英國(guó)、法國(guó)、逡逑挪威共同研發(fā)的北約潛艇救援系統(tǒng)（ＮＳＲＳ，見(jiàn)圖１．６）。ＮＳＲＳ與美國(guó)的ＳＲＤＲＳ相同，逡逑都是一種救援體系，包括援潛救生艇、干涉Ｒ０Ｖ、便攜式收放系統(tǒng)和甲板減壓艙系統(tǒng)逡逑［ｎ］。北約潛艇救生艇的相關(guān)參數(shù)如表１．１。逡逑

考慮到援潛救生設(shè)備的更新?lián)Q代，我國(guó)從英國(guó)佩里？斯林斯比系統(tǒng)公司購(gòu)買的ＬＲ７逡逑援潛救生艇（見(jiàn)圖１．８）于２００９年開(kāi)始服役。ＬＲ７援潛救生艇是在ＬＲ５基礎(chǔ)上發(fā)展的新逡逑一代援潛救生艇，其各方面性能世界領(lǐng)先。ＬＲ７艇長(zhǎng)２５英尺（約７．６ｍ），因其體型小逡逑巧，可以通過(guò)公路、鐵路、航運(yùn)、空運(yùn)等方式以最快的速度到達(dá)出事水域進(jìn)行救援。ＬＲ７逡逑下潛深度可達(dá)３００ｍ，單次最大可營(yíng)救１８名遇險(xiǎn)艇員。ＬＲ７援潛救生艇的引進(jìn)使得我國(guó)逡逑海軍在援潛救生方面走到了世界前列。逡逑

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本文編號(hào)：2828527