水下无人潜航器无动力下潜弹道分析*
2019-07-08
舰船电子工程 2019年6期
(中船重工第七一〇研究所 宜昌 443000)
1 引言
随着海洋环境的变化,以及对海洋各项科考事业的开展。水下潜航器,尤其是无人潜航器的发展越来越迅猛。其中在深海考察作业中,由于大水深对于潜航器的总体要求高,在下潜过程中多采用无动力下潜的方式来使得潜航器到达预定的海深,当深度传感器检测到预定水深深度的时候,潜航器动力电上电,螺旋桨及舵板开始运动,潜航器开始可考作业。本文从理论分析的方式入手,深入分析了6000m水深潜航器无动力下潜过程中的运动参数[1-2]。
2 无动力下潜过程分析
深海潜航器的最大工作水深为6000m,为了节省能源,从水面到深海作业区数千米海深的路程中不使用动力下潜方式,而采用无动力下潜运动的方式完成下潜过程。无动力下潜运动是指在水面平衡(即重力与浮力基本平衡)的状态下,在其艏部加载一个下潜压载(重物)使潜航器带有一个大纵倾角下潜。在下潜的过程中,潜航器的舵板打至下潜舵位置,并在试验过程中摸出合适的下潜舵角。如图1为潜航器下潜过程中的受力分析图。
潜航器无动力下潜过程中,艏部有一个额外的下潜压载,提供主要的下潜负浮力,此时舵板提供一个下潜的补充角度,由于水压的推进,以及对下潜过程中航行器姿态的要求,可以通过姿态传感器的监测,调动潜航器中控程序来调整舵板的角度,来调节航行器的姿态。直至航行器姿态参数达到预设值。……
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