王在高，徐东星

(1.安徽交通职业技术学院航海系，安徽 合肥 230051；2.广东海洋大学海运学院，广东 湛江 524088)

0 引言

采用螺旋桨设计图谱计算螺旋桨推力和扭矩是船舶操纵模拟中螺旋桨仿真的主要方法。B系列螺旋桨是应用最广泛的螺旋桨设计图谱之一，囊括了3～7叶共计120余个螺旋桨模型，为船舶运动仿真提供了大量帮助[1]。但是B系列螺旋桨图谱是针对固定螺距螺旋桨设计的，随着螺旋桨设计理论的发展和建造技术的进步，变螺距螺旋桨逐渐成为主流的船舶推进装置。国内外学者虽有采用B系列螺旋桨图谱加修正的方法进行变螺距螺旋桨船舶运动仿真，但该方法并不能完全体现出变螺距螺旋桨的性能[2-5]。因此，荷兰船舶试验水池开始了针对变螺距螺旋桨和槽道螺旋桨的研究，推出了C系列和D系列螺旋桨图谱[6-7]。基于上述现状，本文针对现已公开的C系列C4-40螺旋桨图谱，讨论C系列螺旋桨图谱在舰船运动仿真中的应用，拟提升变螺距螺旋桨舰船运动仿真效果。

1 螺旋桨的推力和扭矩计算

在船舶运动仿真中，螺旋桨参数为已知条件，CT和CQ可由螺旋桨图谱获得。

本文根据C4-40螺旋桨图谱资料[6]，重新对CT和CQ进行回归，回归公式为：

其中：β为动态螺距角，-90°≤β≤90°；ACT、BCT、ACQ和BCQ为拟合参数均未知。

C4-40系列试验图谱共有4个模型，分别为7189(设计螺距比0.8)、7190(设计螺距比1.0)、7191(设计螺距比1.2)和7192(设计螺距比1.4)，本文展示了C4-40系列中7190模型的回归效果，如图1～图2所示。图1为CT回归图谱，图2为CQ回归图谱，两幅图中11条曲线分别为不同测试螺距比试验结果，图中星号为原始图像采样点，实线为本文回归结果(拟合图谱)。……