负浮力水下旋翼机可行性研究与动力学特性分析

发布时间：2021-06-01 02:31

　　随着海洋资源的大力开发,水下航行器在海洋观测与探测中的作用越来越重要。传统的水下航行器,例如自主水下航行器（AUV）和水下滑翔机（AUG）都是必须配平为近中性浮力状态,空间利用率低,负载能力有限,难以满足日益多样化的任务传感器搭载需求。为此,本文提出一种全新的基于负浮力设计思想的水下航行器,并对其进行了理论研究,主要内容为:1.提出一种全新的水下航行器——水下旋翼机。依据自转旋翼机工作原理,设计和制造自转旋翼缩比相似模型,采用水洞试验方法,验证自转旋翼在较低速来流情况下的自转特性,并计算旋翼在各个方向上所产生的力和力矩。2.自转旋翼机工作原理可行性研究。建立自转旋翼的缩比相似CFD仿真模型,将仿真结果与水洞试验结果进行对比,验证了通过CFD方法对旋翼流场结构进行仿真研究的可行性。在此基础上,对重新设计的全尺寸旋翼的流体动力特性进行了仿真研究,验证了水下自转旋翼机工作原理的可行性,并论证了其先进性。3.综合考虑水下旋翼机螺旋桨转速、升降舵角、水平舵角、旋翼迎角等几个控制量对运动状态的影响,建立六自由度动力学模型,并对其受力情况进行了分析。通过水洞试验、CFD仿真与经验公式相结合的方法,计... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水下航行器分类Figure1-1Classificationofunderwatervehicles

(c) 英国 Autosub 系列 AUV (d) 英国 Tailsman AUV图 1-2 国外典型 AUV 样机Figure 1-2 The typical AUVs prototype abroad2

(a) “潜龙”二号 AUV (b) 天津大学 AUV图 1-3 国内两种 AUV 样机Figure1-3 Prototypes of the two representative AUVs in China1.3.1空中自转旋翼机研究现状


本文编号：3209487