柏铁朝，许建，王国栋，余琨，胡笑寒

1 中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064

2 哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001

0 引 言

作为海军的重要作战力量，潜艇的隐蔽性使其具有强大的威慑力，其探测与反探测研究一直受到海军强国的高度重视[1]。极地环境的复杂性使得潜艇在冰区的航行情况与自由水域相比差异较大。冰面的覆盖改变了水面处的边界条件，并且考虑到潜艇航行时产生的挠曲重力波，有可能导致冰面破碎，从而使航行情况更为复杂[2]。因此，研究挠曲重力波对冰面的影响，对执行军事任务具有重要意义，对潜艇近冰面航行的水动力特性分析也十分重要。

在潜艇水动力分析研究初期，主要是致力于无界黏性流域条件下的情况。截至20 世纪80 年代中期，许多国家进行了大量的数值研究，其在原有势流计算方法和切片理论的基础上予以发展，考虑了自由液面带来的影响[3]。至20 世纪80年代后期，美国国防先期研究计划局（DARPA）发起建立了带各种典型附体的轴对称回转体流场试验数据库[4]。近年来，针对潜艇近自由液面航行的研究开始逐渐增多，并以数值研究为主。Jagadeesh 等[5]基于RANS 方法，讨论了自由液面对回转体潜艇模型航行的影响。Saout 等[6]针对潜艇近自由液面航行时的稳定性进行了研究。Dawson[7]就浸没深度、速度和细长比对流线型对称体潜艇与自由液面的相互作用开展了相关试验和数值研究。

我国对潜艇水动力性能的研究主要集中在对Suboff 潜艇全附体模型阻力、升力、表面压力及精细流场的数值计算上。……