鱼雷豚跳运动及初始转动角速度选取

鱼雷依靠惯性以一定姿态跃出水面并再次落入水中的过程称之为鱼雷的豚跳运动. 针对鱼雷的豚跳运动需要以零攻角入水, 而鱼雷在空中运动过程中无法控制的问题, 提出了通过构建鱼雷豚跳运动模型并以此为基础控制初始出水转动角速度的解决方法. 附加质量、浮力、浮心、浸湿面积、浸水体积等变量随鱼雷出水姿态、出水过程不同而不同. 在构建鱼雷豚跳运动模型过程中, 充分考虑了各个变化物理量的导数项, 分析了鱼雷水动阻力系数与攻角的关系, 构建了运动模型, 得出鱼雷豚跳运动的规律. 利用优化搜索算法计算出使鱼雷豚跳以零攻角条件入水的初始转动角速度. 仿真结果表明了所建模型及控制初始转动角速度方法的有效性.     

附加质量变化率在航行体出水过程中的影响研究

航行体出水运动过程中,附加质量逐渐减小,在一些研究其出水运动的模型中,只考虑了随状态变化的附加质量值,而没有充分考虑附加质量的变化过程。本文通过建立航行体出水运动物理模型和对航行体出水过程的受力分析,构建了出水过程的动力学方程。为了更加准确模拟航行体出水情况,在进行理想流体作用力求解时,引入附加质量变化率研究附加质量在出水过程中的变化以及对出水过程的影响。通过对数学模型的仿真分析表明,在计算模型中考虑附加质量变化率能显著提高模型的计算精度。