史圣哲, 郑亚雄

(1. 中国特种飞行器研究所, 湖北 荆门 448035; 2. 高速水动力航空科学技术重点实验室, 湖北 荆门 448035)

潜艇标模阻力试验的不确定度分析

史圣哲1,2,*, 郑亚雄1,2

(1. 中国特种飞行器研究所, 湖北 荆门 448035; 2. 高速水动力航空科学技术重点实验室, 湖北 荆门 448035)

为了改善拖曳水池的试验精度，对一条4.5m潜艇标模SUBOFF进行重复拖曳阻力试验。本文参照ITTC推荐规程中试验流体动力学不确定度分析规范，对由偏差极限引起的不确定度将由潜艇标模的几个外形、速度、阻力、以及温度、密度和粘性这几个测量系统分别进行估算；通过6次重复潜艇标模阻力试验结果的标准差分析，得到了摩擦阻力系数、总阻力系数的精密度极限；最后对该模型的摩擦阻力系数、总阻力系数进行了不确定度分析。结果表明：由温度引起的运动粘性系数的偏差极限占到摩擦阻力系数偏差极限的97%；总阻力系数的偏差极限98%来自于湿表面积的偏差极限；随着试验速度的提高，总阻力系数和剩余阻力系数的总不确定度降低。

潜艇标模；SUBOFF；阻力试验；不确定度分析

0 引 言

在船舶领域，ITTC(国际船模拖曳水池会议)十分重视不确定度研究工作。1999～2002年ITTC形成了一套推荐的标准试验规程，对船舶基准试验，特别是水动力性能的模型试验提出了标准的试验程序、试验数据表达方法和试验结果不确定度分析方法[1-2]。周广利[3-4]和施奇[5]分别应用ITTC推荐规范进行了船模阻力试验测量不确定度分析研究。与风洞试验的不确定度分析原理相同[6-8]，ITTC将不确定度中偏差极限和精密度极限分开计算，这样的分析思路很清晰，也便于理解，并且计算扩展不确定度时只将通过统计分析的精密度极限进行扩展[9]。……