[發明專利]一種潛器模型水下阻力拖曳試驗方法

在審

• 申請號: 201711340040.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108362474A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 汪小翔;許靖峰;李徐
• 申請（專利權）人: 中國特種飛行器研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;B63B9/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 趙云

本發明涉及一種潛器模型水下阻力拖曳試驗方法，包括以下步驟：步驟1：安裝潛器模型；步驟2：對潛器模型進行校準和微調；步驟3：安裝、調試測試儀器；步驟4：進行阻力試驗，記錄數據；步驟5：進行數據處理。本發明能最大限度的排除雙劍以及連接方式對試驗結果造成的影響，保證試驗的準確性與可靠性。提出了一種水下模型阻力試驗方法，提高了試驗方法的可靠性及準確性。

技術領域

本發明涉及水動力試驗領域，具體涉及一種潛器模型水下阻力拖曳試驗方法。

背景技術

現有阻力測試試驗方法均針對常規水面船舶而設計，而水下潛器的阻力拖曳試驗不管是測試儀器還是設計安裝相比水面艦船要復雜許多，沒有一種專門針對水下潛器拖曳試驗方法。

相比常規水面艦艇，水下潛器具有獨特的軍事優勢，首先它隱蔽性好，能利用水層掩護進行隱蔽活動，其次它受波浪影響小，自給力及續航力強，作戰半徑遠，可遠離基地深入敵方海區獨立作戰，能在水下發射導彈及布設魚雷，具有強大的突擊威力，在非軍事領域，它的用途也越來越廣泛，如海洋科學研究、勘探開采、搜索救援、水下旅游觀光等，隨著我國國防建設和海洋經濟的發展，對高性能水下潛器的需求日益迫切。

水池拖曳試驗是研究水下潛器水動力性能的一種行之有效的方法，得到的試驗數據能直觀反映出潛器水下航行的阻力大小，進而為潛器的快速性設計提供最直接的參考依據。目前的阻力試驗安裝測試方法均針對常規水面船舶而設計，而水下潛器的阻力拖曳試驗不管是測試儀器還是設計安裝均要復雜許多。

發明內容

本發明目的在于提出一種潛器模型水下阻力試驗方法，最大限度保證試驗準確性及可靠性。

本發明采取的技術方案為，一種潛器模型水下阻力拖曳試驗方法，包括以下步驟：

步驟1：安裝潛器模型

潛器模型1通過高強度流線型雙劍4與固定在試驗拖車2上的螃蟹架3相連；當雷諾數較低時，需在潛器模型離艏部1/20潛器長度處安裝直徑為1mm的激流絲10。

步驟2：對潛器模型進行校準和微調

在將潛器模型1初步吊裝至船塢與流線型雙劍4連接完成后，利用潛器模型1的水平基準線與高度尺對模型姿態進行微調，保證模型中縱剖面與拖車前進方向嚴格一致，且模型首尾高度誤差不大于2mm。

步驟3：安裝、調試測試儀器

試驗測試儀器有一對水下阻力儀5，均安裝與流線型雙劍4末端，前后流線型雙劍4通過阻力儀5與模型內部骨架7上的連接底座8對接相連，在安裝完成之后，利用滑輪、鋼索及數顯電子層對整個測試系統進行標定。

步驟4：進行阻力試驗，記錄數據

高速拖車2在軌道上運動時帶動潛器模型1在水下運動，潛器模型1的速度由水動力試驗高速拖車2控制，當高速拖車2加速到試驗要求的運行速度并穩定后，啟動數據采集系統采集試驗數據，高速拖車2穩定運行一段時候后，停止采集，拖車剎車減速直至停車，然后返回船塢待水面平靜后開始下一趟試驗；

步驟5：進行數據處理

試驗結束后，試驗人員應在阻力儀5采集到的原始數據中選取穩定的數據段讀取平均值，并記錄在試驗數據記錄表中，一同記錄的數據還包括池水溫度，試驗速度以及模型長度、模型濕表面積，對同一試驗狀態，以傅氏數為橫坐標，剩余阻力系數為縱坐標繪制試驗模型的水動力性能曲線，并在曲線圖上的平穩段以算術平均法求得剩余阻力系數的平均值。

進一步地，上述步驟1中，為減小負浮力對拖曳流線型雙劍4影響，模型內部需填充一定泡沫9。

進一步地，為了消除流線型雙劍4安裝過程中相互作用的內力可能對試驗結果造成的干擾，在后流線型雙劍4的阻力儀5與底座8之間加裝了一段線性滑軌6。