周陈颖，任 杰，张 哲，赵昌方，仲健林

(1.南京理工大学 机械工程学院， 南京 210094； 2.中国船舶工业集团公司第七〇八研究所，上海 200011)

我国海域幅员辽阔，拥有丰富的海洋资源。随着人类科技的进步，对海洋的探索及应用也有了新的发展。水下拖曳系统在海洋资源勘测、海底地貌观察、渔业、军事等都有着广泛的应用。由于流体具有一定的粘滞性，水下拖曳设备在前进过程中会受到流水阻力、水升力、水侧向力及水下力矩等的共同作用，这类作用是决定拖曳设备前进速度及水中姿态的重要因素[1-3]。因此开展水下拖曳设备的水动力研究具有重要的理论意义及工程实用价值。水下拖曳系统水动力特性的研究也颇受学者们关注，孙晔等[4]发现重心位置与运动姿态有关，俯仰角为40°时呈现较好的深度调节运动姿态；孙昕煜等[5]计算流阻力系数并与试验数据进行对比，证明采用CFX 软件对拖曳链进行水动力分析是有效可行的；Azarsina等[6]进行纯偏航或之字形拖曳试验，发现摇摆-偏航耦合产生振幅可达6倍直径，最大偏航角约为15°。由于受到水流的影响，不同工况下水下拖曳设备的水动力特性是复杂多变的，因此研究不同航速及姿态角同时作用下的水动力特性具有很好的应用前景，关于水动力特性与各运动参数间理论关系的研究较少。

本文主要以某型水下拖曳设备为研究对象，通过数值计算分析水下拖曳设备在不同侧摆及升降状态下，以及不同航行偏摆角度下的水动力特性，并根据仿真结果利用插值与拟合方法揭示水动力特性与水下拖曳设备航速及姿态角的理论关系。……