ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА

2018 ◊ Том 1 (91) ◊ Номер 3 ◊ с. 355-371

В. М. Семененко^*, О. І. Наумова^*

^* Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна

Деякі способи застосування гідродинамічного руля для суперкавітуючих підводних апаратів

Gidrodin. akust. 2018, 1(3):355-371

https://doi.org/10.15407/jha2018.03.355

МОВА ТЕКСТУ: Англійська

АНОТАЦІЯ

Розглянуто два нетрадиційні способи застосування гідродинамічних рулів при русі високошвидкісних підводних суперкавітуючих апаратів. Розроблено метод активної стабілізації руху суперкавітуючого апарату за креном і метод керування його рухом за курсом шляхом регулювання кута крену за допомогою спеціального руля крену й автоматичної системи керування зі зворотним зв'язком. Наведено приклади комп'ютерного моделювання маневрування суперкавітуючого апарату за курсом при керуванні за допомогою вертикальних гідродинамічних рулів зі стабілізацією нульового кута крену і шляхом регулювання кута крену. Розроблено метод знаходження рівноважних значень параметрів руху (балансування) суперкавітуючого апарату у випадку, коли для повної чи часткової компенсації ваги апарату використовується пара однакових горизонтальних рулів, які проникають з каверни у воду. Наведено приклади комп'ютерного моделювання руху суперкавітуючого апарату з горизонтальними рулями в режимі без глісування і в змішаному режимі. Показано, що усталений поздовжний рух збалансованого суперкавітуючого апарату без глісування, на відміну від його руху в режимі глісування в каверні, є стійким "в малому". Встановлено, що в змішаному режимі руху горизонтальні рулі можуть грати демпфуючу роль, пригнічуючи нестійкість руху апарату "в малому", однак на великому інтервалі часу рух втрачає стійкість в цілому. Моделювання показало, що застосування автоматичної стабілізації руху по глибині у всіх розглянутих випадках робить його стійким в цілому. Показано також, що курсова маневровість такого апарату при керуванні за допомогою вертикальних рулів максимальна при початковому балансуванні в режимі без глісування, але різко погіршується при початковому балансуванні в змішаному режимі.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

суперкавітуючий апарат, керування, маневрування, рулі, крен, комп'ютерне моделювання

ЛІТЕРАТУРА