郭桐桐，张爱锋，俞白兮

（中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082）

0 引 言

海洋不仅是人类交通运输的重要通道也是自然资源的宝库，研究表明海洋蕴藏着大量的石油、天然气、煤、铁等矿产资源。具有一定自航能力的深海潜器在海洋资源开发和能源勘探中有着广泛的应用。类似于深海空间站这类大型深海潜器具有下潜深度大、海底情况复杂、工作环境恶劣的作业特点，在近海海底自航时存在着与海山、礁石等海底固定物发生碰撞的可能。而这类深海潜器正常航行时自身处于高应力状态，在静水压力和碰撞载荷的联合作用下极易发生破坏，这种载荷环境是最危险的工况，也是潜器发生水下事故的主要原因[1]。

据统计[2]，超过40%的潜艇水下事故是由于碰撞产生的，主要形式包括潜艇之间的相互碰撞、触礁和搁浅。2005 年美国的“旧金山”号核潜艇在关岛海域全速航行时与海底山脉发生碰撞，造成了艇体严重受损近百人死伤的严重后果；2009 年英国“前卫”号核潜艇和法国“凯旋”号在大西洋发生碰撞事故。因此，对潜器深海碰撞过程进行动力响应分析对提高其自航安全性有着重要意义[3]。

自上世纪五十年代以来，国内外学者对水面船舶的碰撞问题进行了系统的研究。Minorsky[4]等人采用经验法、简化解析法和试验方法在船舶碰撞方面做出了开创性的工作。对于潜器的水下碰撞问题，目前公开的资料较少，相关的研究也不多。通过理论方法研究难度较大，而试验方法成本又太高。……