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(哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

海洋具有丰富的自然资源，未来必将成为世界各国战略性开发基地。水下自主航行器可在水下长时间自主执行任务。随着各项关键技术的不断发展，目前水下自主航行器[1-2]在海洋研究、科学考察、海洋开发和水下工程等领域都有着十分广泛的应用，未来在水下信息获取、精确打击和“非对称情报战”中也将有更加广阔的应用前景，现在其相关技术已成为世界各国中一项重要的研发领域[3]。

操纵性是水下航行器综合性能的组成部分，是航行器总体性能设计的重点,良好的操纵性能是水下航行器安全航行和充分发挥其功能的重要保证。在设计水下航行器时，进行操纵性预报分析研究非常必要。关于操纵性的研究大致分为2大类：(1)水动力模型法建立操纵运动与水动力之间的数学模型，通过求解运动方程，获得水下航行器的运动规律和特征；(2)运动响应模型法根据实艇或模型的自航试验，直接求得运动规律和特征[1]。与运动响应模型法相比，水动力模型法具有低成本、短周期等优点。本文采用水动力模型法，利用STAR-CCM+软件，应用切割六面体划分网格，引入平板名义边界层厚度计算公式对航行器表面边界层厚度进行修正，完成多种计算域的构建。开展SUBOFF的直航数值模拟，对比美国海军泰勒研究中心的试验结果，分析计算值最接近试验结果的计算方法，利用该方法对一款小型水下自主航行器开展研究，应用动网格技术完成平面运动数值模拟，获得其水动力系数，开展仿真试验，获得试验结果。……