本文關鍵詞：新型多自由度可控制水下拖曳體研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人類正不遺余力的對海洋進行研究探索，不斷加大科研投入力度，各種水下技術都取得了很大發(fā)展。目前來說，水下拖曳系統(tǒng)仍然是進行海洋科學研究的一種有效工具，水下拖曳體仍然是搭載科學測量儀器從事海洋環(huán)境勘測、海底地形測繪、水下搜索及軍事偵察的有效載體。本文的主要工作是設計開發(fā)一種符合任務要求且實用的可操縱水下拖曳體。 本文通過搜集大量的有關水下拖曳系統(tǒng)的研究資料，以水下拖曳體作為主要研究對象，分析總結出了水下拖曳體所具有的一般特點，指出了現(xiàn)有水下拖曳體的優(yōu)勢與不足，并且在前人的研究基礎之上，設計出了一款通過水池及內(nèi)河拖曳試驗檢驗，具有綜合性能優(yōu)良、實用性較好等特點的水下拖曳體。本文所做的工作及取得的初步研究成果主要有以下幾方面： 1、在緒論中，介紹了水下拖曳系統(tǒng)的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，重點強調(diào)了水下拖曳系統(tǒng)研究領域的幾個主要技術方面，包括水動力性能研究、拖曳體拖航深度控制及自動控制技術。指出了現(xiàn)有水下拖曳系統(tǒng)的某些不足之處，引出本文設計開發(fā)的一種多自由度可操縱水下拖曳體。 2、提出了兩種初步設計方案，通過對比分析優(yōu)選立式翼型方案，該初步設計方案將兩個流線型浮筒對稱布置于主體上方，增大了拖曳體的穩(wěn)性和整體結構強度；主體采用立式長流線型外形的殼體結構，保證了航向穩(wěn)定性，，通過迫沉水翼實現(xiàn)深度控制，采用螺旋槳控制器實現(xiàn)水平運動。 3、通過數(shù)值模擬對比分析了兩種翼剖面形式的迫沉水翼的升力及阻力性能，最終優(yōu)選NACA0012翼型；采用后緣襟翼的形式，能有效降低推桿所需的推力，通過控制襟翼偏轉，調(diào)節(jié)拖曳體的升力大小，實現(xiàn)深度控制。 4、進行重量重心計算，確定了拖曳體各組成部件的型號尺寸及所用材料，通過調(diào)整重量分布及合理設置浮力艙，最終使拖曳體的重心與浮心位于同一條垂線上。并且，還設置了縱傾調(diào)節(jié)裝置。 5、通過水池及內(nèi)河拖曳試驗，檢測了水下拖曳體樣機的的穩(wěn)性、結構強度、操縱性以及水動力性能。對于試驗中暴露出的問題，及時進行改進，同時還改進了試驗測量方法。 本文設計提出的水下拖曳體，經(jīng)實驗證明，具有航向穩(wěn)定性好，自主穩(wěn)定能力強，姿態(tài)控制方便，操縱效率高，控制機構簡單等優(yōu)點，具有較高的實用價值。
【關鍵詞】：水下拖曳系統(tǒng) 水動力性能 數(shù)值模擬 水池試驗
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U662
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 引言12-13
• 1.2 水下拖曳體的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3 水下拖曳體的幾個主要研究方面16-18
• 1.3.1 水下拖曳系統(tǒng)水動力理論17
• 1.3.2 水下拖曳體的深度調(diào)節(jié)17-18
• 1.3.3 自動控制技術18
• 1.4 本文的研究目標18-19
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 水下拖曳體總體設計20-40
• 2.1 拖曳體外形簡介20-22
• 2.1.1 單體外形20-21
• 2.1.2 多體外形21-22
• 2.2 本研究項目兩種初步設計方案簡介22-29
• 2.2.1 三柱體可控制水下拖曳體方案23-25
• 2.2.2 立式翼型主體可控制水下拖曳體方案25-27
• 2.2.3 方案優(yōu)選27-28
• 2.2.4 總體外形結構確定28-29
• 2.3 主體外形形狀確定29-33
• 2.3.1 浮體外形優(yōu)選29-32
• 2.3.2 主腔體外形優(yōu)選32-33
• 2.4 拖曳體總體布置及內(nèi)部結構設計33-36
• 2.4.1 總體布置設計33-35
• 2.4.2 內(nèi)部結構設計35-36
• 2.5 控制機構設計36-39
• 2.5.1 轉艏控制36-37
• 2.5.2 深度控制37-39
• 2.6 本章小結39-40
• 第三章 水下拖曳體迫沉水翼設計40-63
• 3.1 翼型優(yōu)選40-43
• 3.1.1 翼平面形狀40-41
• 3.1.2 翼剖面類型41-43
• 3.1.3 襟翼43
• 3.2 迫沉水翼流體動力特性分析43-48
• 3.2.1 升力特性44-46
• 3.2.2 阻力特性46-48
• 3.2.3 俯仰力矩特性48
• 3.3 迫沉水翼的結構形式48-50
• 3.4 數(shù)值建模及水動力計算50-61
• 3.4.1 迫沉水翼的翼型優(yōu)選50-57
• 3.4.2 迫沉水翼水動力計算57-61
• 3.5 本章小結61-63
• 第四章 水下拖曳體定型設計及浮性條件63-73
• 4.1 外形尺寸的確定63-65
• 4.2 控制機構機電設備的選定65-67
• 4.2.1 轉艏控制器型號選定65-66
• 4.2.2 水密直線電機型號選定66-67
• 4.3 拖曳體水下浮性條件67-72
• 4.3.1 靜力平衡67-68
• 4.3.2 穩(wěn)性68
• 4.3.3 重量重心計算68-72
• 4.4 本章小結72-73
• 第五章 水池及內(nèi)河拖曳試驗73-98
• 5.1 樣機制作過程簡單回顧73-75
• 5.2 水池試驗75-91
• 5.2.1 試驗準備及觀測結果75-82
• 5.2.2 定深試拖82-85
• 5.2.3 拉力試驗85-86
• 5.2.4 水平橫蕩運動86-89
• 5.2.5 升沉運動89-91
• 5.2.6 水池試驗小結91
• 5.3 內(nèi)河試驗91-97
• 5.4 本章小結97-98
• 第六章 全文結論與創(chuàng)新點98-101
• 6.1 本文的基本結論98-99
• 6.2 本文的創(chuàng)新點99-100
• 6.3 對后續(xù)研究工作的一些建議100-101
• 參考文獻101-105
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果105-107
• 致謝107-108
• 答辯委員會對論文的評定意見108

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張寶華,杜選民;水面艦艇魚雷防御系統(tǒng)綜述[J];船舶工程;2003年04期

2 張裕;小型拖曳裝置設計分析[J];電子工藝技術;2003年04期

3 夏達英,胡福辰,朱儒弟,劉洪智,袁毅之,徐一中,蔡麗華,葉勁華;多參數(shù)拖曳熒光計系統(tǒng)現(xiàn)場實驗研究[J];黃渤海海洋;1999年02期

4 吳家鳴,葉家瑋;自主穩(wěn)定可控制水下拖曳體的設計及控制性能[J];華南理工大學學報(自然科學版);2005年05期

5 宋文洋,陳榮貴,赫崇本;水下拖曳體有關問題的初步探討[J];海洋與湖沼;1982年02期

6 袁毅之;徐一中;蔡麗華;;帶翼聲納拖體的穩(wěn)定性問題及三點拖曳方式[J];海洋工程;1984年02期

7 李英輝,李喜斌,戴杰,龐永杰,徐玉如;拖曳系統(tǒng)計算中拖纜與拖體的耦合計算[J];海洋工程;2002年04期

8 吳家鳴,葉家瑋,李寧;拖曳式多參數(shù)剖面測量系統(tǒng)水動力與控制性能研究述評[J];海洋工程;2004年01期

9 夏達英,王振先,朱儒弟,袁毅之;用于海洋探測的多參數(shù)拖曳熒光計系統(tǒng)[J];海洋工程;1999年01期

10 朱光文;;我國海洋觀測技術的現(xiàn)狀、差距及其發(fā)展[J];海洋技術;1991年03期

  本文關鍵詞：新型多自由度可控制水下拖曳體研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339526