多航态快速平台方案设计及多学科优化研究

发布时间：2021-08-12 07:38

　　针对现代反潜及特种作战需求,本文提出了多航态快速平台的概念,将传统水面舰船及潜艇设计与多学科设计优化方法相结合,开展了多航态快速平台的多学科多目标设计优化,主要研究内容包括:依据需求开展多航态快速平台的初始方案设计,建立了总体方案设计框架;依据水面舰艇及潜艇的设计原理和规范,结合平台多航态、高性能的设计要求,开展了耐压艇体与非耐压艇体、动力推进系统、总布置等设计工作,完成了静水力性能分析、多航态浮性及静稳性分析,研究了潜浮过程中的稳性变化情况,给出潜浮稳度图,通过衡准校核验证了初始方案的合理性。确定了多航态快速平台的多学科设计优化流程,选取学科设计变量及取值范围,明确了系统级优化目标和约束,搭建了系统设计框架;分析了 MDO方法中的试验设计、近似方法、灵敏度分析、搜索策略、优化算法等关键技术,可知Opt LHD试验设计方法在优化效率和均匀性上表现良好,OSA方法更为合适平台设计变量灵敏度分析,以NSGA-Ⅱ算法作为平台多学科搜索策略、以MDF方法搭建优化框架更加合适;经近似模型精度对比得到水上快速性和耐波性学科选取RSM-2模型、隐身性和水下快速性学科选取RSM-3模型拟合效果更好。开... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１美国ＡＣＴＵＶ半潜无人艇??４

图１．３?Ｎｅｓｓｉｅ型快速ＳＤＶ??

能；总长１２ｍ，首部为尖形，水面航速最高３０ｋｎ，柴油机推进；水下由１００ｋｗ电机推??进；可搭载２名船员和６名作战人员，坐在船尾小型驾驶舱中，发动机位于船中位置。??图１．３?Ｎｅｓｓｉｅ型快速ＳＤＶ??英国ＪＤＦ?（Ｊａｍｅｓ－Ｆｉｓｈｅｒ?Ｄｅｆｅｎｃｅ）公司研发的ＳＥＡＬ?Ｃａｒｒｉｅｒ型ＤＤＶ蛙人运输艇丨９］，??具有水面、半潜和水下三种航行模式；主尺度为１０．４５ｍ＊２．２１ｍ＊１．６５ｍ，总重量４０００ｋｇ，??配有２名驾驶员，可搭载６名蛙人；水面航行状态由一台２５７ｋＷ的柴油发动机配合喷??水推进系统提供动力，航速可达３０ｋｎ；半潜航行时艇身大部分降至水面下，航速最高??６ｋｎ；潜航状态由锂电池配合电推系统提供动力，最高航速５ｋｎ。哥伦比亚研制的??Ｎａｒｃｏ－Ｓｅｅｈｕｎｄ型小型多航态潜艇［８］，船长１２ｍ，船宽２．５ｍ，可搭载３名船员；水面航??速可达２０ｋｎ？３０ｋｎ之间，可实现水下全潜航行；典型载核６ｔ，


本文编号：3337894