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(海军工程大学， 船舶与动力学院，武汉 430033)

关于潜艇舱室进水情况下的应急上浮运动与操纵方法研究主要通过试验和计算机模拟。试验研究包括实艇试验和船模试验两种方法[1]。船模试验是替代实艇试验的有效方法，但由于船模尺寸和试验水池尺寸等的限制对船模试验结果精度产生一定的影响，对此国内外迄今尚未完全解决[2]。本文采用水动力系数敏感性指数的判别方法对船模试验测定数据进行回归拟合，得到潜艇小攻角和大攻角不同状态下的水动力系数，对潜艇舱室进水情况下的机动性进行预报。

1 潜艇应急操纵运动模型

1.1 坐标系

为研究方便，建立如图1所示的潜艇坐标系。E-ξηζ是固定于地球的坐标系，O(G)-xyz是固定于潜艇的坐标系。图中X、Y、Z、K、M、N分别为潜艇轴向、侧向和垂向方向上所受的力和力矩。

图1 坐标系

1.2 潜艇空间基本运动方程

潜艇应急上浮过程是一个强机动的空间运动过程，表现出很强的非线性，潜艇水平面运动和垂直面运动之间的耦合影响非常突出，常常出现很大的纵倾角和横倾角。因此，研究潜艇的应急上浮运动必须采用六自由度运动方程。以1967年美国泰勒海军舰船研究与发展中心(DTNSRDC)发表的潜艇六自由度空间运动方程作为操纵运动的基本运动方程，并在潜艇大攻角和螺旋桨变负荷水动力试验基础上得到潜艇应急机动时大攻角机动引起的附加水动力系数项，限于篇幅不予列出。

1.3 高压气应急吹除压载水舱模型

应急吹除时，高压气瓶释放气体快速流入压载水舱。……