潜艇在海洋密度锋中受绕运动建模与仿真研究
2012-01-22,,
船海工程 2012年2期
关键词:深度
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(海军潜艇学院,山东 青岛 266071)
海洋锋是指在海洋中存在的特性明显不同的两种或几种水体之间的狭窄过渡带。其成因与海洋环流、海气相互作用、流的汇合与切变、海水的湍流混合、内波以及潮间作用等多种因素有关,不同振动力或锋生因素形成的锋的生命期和尺度大小也不一样。短者数小时,长者可达数月或更长,分布也从数km至数千km,深度从海面至大洋深层都可存在[1]。
海洋锋附近流场的分布,具有明显的特征,即平行于锋的流分量,在垂直于锋的方向上常有强烈的水平切变。影响这种切变的动力因素,对大尺度的锋而言,可能是处于地转平衡,在浅海小尺度锋附近的流,则所受局地加速度应力及边界摩擦力的影响,要比地转偏向力的影响更为显著[2]。
根据出现跃变的海洋环境参数的不同,海洋锋可分为盐度锋、温度锋、密度锋、水色锋以及声速锋等,而对潜艇垂直面操纵控制安全可能产生影响的主要是密度锋。当潜艇航行通过密度突变的锋面时,艇体可能出现大的倾斜和升沉,这时如果操纵措施不当,可能潜入大深度或突然冒出水面,危及潜艇安全性与隐蔽性。本文通过潜艇在密度海洋锋中的垂直面运动仿真,分析了海洋密度锋对潜艇操纵运动的影响,对潜艇遭遇海洋密度锋时的航行安全及操纵对策进行了研究。
1 海洋锋的分布情况
大洋上主要海洋锋的平均分布见图1。
海洋锋主要分布在北半球,强锋都在北半球以西边界海区。……
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