發(fā)布時(shí)間：2020-04-20 16:31

【摘要】：20世紀(jì)以來(lái),海軍力量的發(fā)展越來(lái)越被各個(gè)國(guó)家重視,伴隨著科技的飛速發(fā)展,海上無(wú)人武器裝備開(kāi)始在戰(zhàn)場(chǎng)上展露鋒芒。水下無(wú)人艇作為水下作戰(zhàn)平臺(tái)的重要載體,近年來(lái)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。本文根據(jù)無(wú)人艇的船型設(shè)計(jì)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種可搭載武器的水下無(wú)人艇,重點(diǎn)對(duì)水下無(wú)人艇的外形主尺度,內(nèi)部裝置及布置以及耐壓殼結(jié)構(gòu)展開(kāi)設(shè)計(jì),同時(shí)利用了CFD軟件Fine/Marine及有限元分析軟件Patran對(duì)無(wú)人艇相關(guān)性能展開(kāi)研究。以下為本文完成的具體工作:完成水下無(wú)人艇總體設(shè)計(jì)。包括無(wú)人艇主尺度及艇型設(shè)計(jì)方案,內(nèi)部各系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。利用三維建模軟件Solidworks對(duì)無(wú)人艇內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行建模,完成總布置設(shè)計(jì),并利用Maxsurf對(duì)無(wú)人艇浮態(tài)進(jìn)行校核�；贑FD軟件Fine/Marine對(duì)所設(shè)計(jì)無(wú)人艇的阻力性能展開(kāi)研究。首先利用Fine/Marine對(duì)Suboff模型直航阻力進(jìn)行數(shù)值模擬,將仿真結(jié)果與公開(kāi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了Fine/Marine在計(jì)算船舶阻力方面的可行性。然后在保證雷諾數(shù)相等的情況下,利用Fine/Marine模擬了無(wú)人艇縮尺模型在水下航行狀態(tài)時(shí)1-10kn速度下的直航阻力,并對(duì)各個(gè)速度下的阻力及流場(chǎng)情況進(jìn)行分析。然后引入虛擬流體運(yùn)動(dòng)粘度概念,通過(guò)雷諾數(shù),傅汝德數(shù)全相似的條件計(jì)算了縮尺模型在水面航行狀態(tài)下不同航速下的直航阻力,并通過(guò)軟件處理的到水面不同航速下的興波情況。阻力仿真結(jié)果顯示最大航速達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。完成無(wú)人艇耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)了三種平行舯體結(jié)構(gòu)方案,通過(guò)結(jié)構(gòu)分析選擇最優(yōu)方案。然后對(duì)無(wú)人艇艏部開(kāi)孔方案進(jìn)行優(yōu)化,最后完成艏艉雙層耐壓殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用有限元計(jì)算軟件Patran對(duì)無(wú)人艇耐壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,重點(diǎn)根據(jù)規(guī)范對(duì)無(wú)人艇的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行校核,計(jì)算結(jié)果表明無(wú)人艇耐壓結(jié)構(gòu)符合規(guī)范要求。通過(guò)模擬分析,本文設(shè)計(jì)了一艘能夠搭載武器裝備的大型水下無(wú)人艇,該無(wú)人艇擁有較好的快速性和續(xù)航能力,且擁有較好的結(jié)構(gòu)性能。本次設(shè)計(jì)是水下無(wú)人艇的研究開(kāi)發(fā)工作的一次積極有意義的嘗試,能夠?yàn)榻窈蟮难芯抗ぷ魈峁┮欢ǖ膮⒖純r(jià)值。
【圖文】：

第 1 章緒論美國(guó)海軍空間和海戰(zhàn)（SPAWAR）系統(tǒng)中心開(kāi)發(fā)的一款深海搜索型的 UUV，艘先進(jìn)的無(wú)人搜索水下潛器（Advanced Unmanned Search System,AUSS）。該潛整體呈魚(yú)雷型，全長(zhǎng) 5.2 米，直徑為 800 毫米，最大速度可以達(dá)到 6 節(jié)，能夠持行 6 個(gè)小時(shí)。該型潛水器攜帶有水聲通信設(shè)備，可以通過(guò)超聲波和水中聲波與母行通訊，最深可以在水下 6000 米的區(qū)域給母船傳遞數(shù)據(jù)[6-7]。（a）近程水雷偵察系統(tǒng)（NMRS）（b）遠(yuǎn)程水雷偵察系統(tǒng)(LMRS)

纜為潛水器傳輸電力供其驅(qū)動(dòng)。該型潛水器除了在瑞典海軍裝備以外，還裝備在各國(guó)海軍和澳大利亞海軍的獵掃雷艇上[10]。由挪威 Kongsberg Simrad 公司建造的 HUGIN 3000 AUV 在世界范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛，包括挪威在內(nèi)的 8 個(gè)國(guó)家的海軍利用 HUGIN 3000 做了大量的試驗(yàn)，完海底成像、深海調(diào)查、水下目標(biāo)偵察和水雷探測(cè)等多項(xiàng)任務(wù)，，并取得了比較好的。該型潛水器整體呈魚(yú)雷狀，全長(zhǎng)為 5.35 米，最大直徑為 1 米，工作深度最大可下 3000 米；該潛水器的續(xù)航速度為 4 節(jié)，可以在水下以該速度工作 50 小時(shí)[11]。（a）英國(guó)研制的潛水器（b）法國(guó) DCN 公司的 FDS3 遙控獵雷系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U674.77

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 張新慈;基于ROS的無(wú)人水面艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];江蘇科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：2634724