杭州应用声学研究所（中国船舶第七一五研究所） 黄俊雄

在交会对接技术中，水动力特性对ROV（遥控机器人）作业的安全性与稳定性非常重要，因此，需要对ROV不同航行模式与机械臂作业模式下的水动力特性进行仿真计算。首先基于ROV的结构与运动模式分析确定ROV的计算工况，主要包括直航、横移、升沉运动下的工况，根据ROV不同工况下的模型，确定流域与边界条件并合理划分网格；流场仿真计算模型主要采用了标准k-ε模型、标准壁面函数、simple算法来求解压力、速度耦合方程组，离散的代数方程用greengauss cell based法进行求解，对于流项中的压力均采用standard方式相差值，离散动量、湍动能、湍动耗散率均可以采用二阶迎风格式来进行计算。计算收敛，得到rov不同航行模式下胡水动力系数，为rov的具体设计、部件选型与运动控制提供数据支撑。

交会对接技术是指UUV与母艇能够在运动状态下完成精确对接，实现对UUV的能量补充以及UUV与母艇进行数据交换的技术，是无人装备在深海环境下开展回收、补给、维修、信息交换等保障服务的先决条件。通过深海交会对接自主控制，突破无人潜航器上艇应用的瓶颈问题，实现隐蔽投送与回收、能源补给和信息交换，显著提升航程、隐蔽性以及集群对抗能力。

本项目涉及的水下捕获对接技术是水下母艇利用搭载的遥控机器人（ROV）捕获UUV并与之对接，对接成功后母艇通过遥控机器人的脐带缆对UUV进行充电和传输信息。在交会对接技术中，ROV的水动力特性参数对ROV安全稳定工作起到关键作用。……