W. Milewski, B. Connell, B. PetersenD. Kring

气垫船动力学ACVSIM模型的初步验证（一）

W. Milewski, B. Connell, B. Petersen1D. Kring2

（1Applied Physical Sciences Corporation，2Flight Safety Technologies, Inc.）

孙新 编译

人们对改进气垫载具的耐波性动力学预测能力重新产生了兴趣。这导致了第一原理数值模拟模型ACVSIM (Milewski等人，2007)的发展，该模型集成了气垫和裙摆动力学模型与基于高阶样条的流体动力学边界元模型。本文概述了ACVSIM最近的改进，以及使用2007年秋季获得的基线深裙作为模型尺度的LCAC进行初始验证研究的结果。该仿真工具提供了研究设计修改的影响的能力，以及模型载具缩放问题与多耦合物理系统的问题。

1 简介

为了支持正在进行的和未来的设计工作，需要新的计算工具来模拟气垫船的耐波性性能。气垫船（ACV）的许多现有模拟功能是在1960、1970和1980年代最初的LCAC设计成果中开发的。这些仿真模型通常基于小规模实验中得到的系数，这限制了它们在创新船体概念或诸如裙摆和升力风扇等子系统中的效用。随着计算能力、计算流体动力学和计算力学的进步，开发新的，用以定量评估设计修改，补充比例模型试验的模拟工具成为可能。

在20世纪60年代和70年代的研究项目，主要集中在理解全裙摆气垫船的相关物理原理，这最终导致了ACV仿真模型的发展。为了模拟ACV在波浪中的运动，Doctors(1972、1974和1975)采用了基于瞬态波格林函数的线性化水动力模型、气垫可压缩流体模型和供气系统的流动连续性模型。通过在气垫下方的自由表面边界条件上附加一个压力项，船体和气垫动力学与自由表面耦合。该工作证明了将气垫视为可压缩流体的重要性，并说明了可变形自由表面对非定常船体运动的影响。……