بررسی تاثیر نسبت طول به قطر بدنه بر مانورپذیری شناور زیرسطحی هوشمند

تاثیرگذاری نسبت طول به قطر بدنه شناور زیرسطحی هوشمند بر مانورپذیری آن، مورد ارزیابی قرار گرفتهاست. برای رسیدن به این مهم، ابتدا فرم هندسی دماغه با استفاده از یک تابع ریاضی وابسته به دو پارامتر طول کلی و قطر بیشینه تعریف شده و آنگاه به بررسیتاثیر نسبت این دو پارامتر ابتدا بر روی ضرایب هیدرودینامیکی شناور زیرسطحی هوشمند و سپس مانورپذیری آن پرداخته شدهاست. درتمامی این فرآیند، طول بدنه ثابت فرض شدهاست. برای محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی بازدارنده از شبیهسازی عددی دو تست کشش مورب و بازوی چرخان در دینامیک سیالات محاسباتی به کمک حلگر سیافایکس و استخراج نیروها و گشتاورهای هیدرودینامیکیبرحسب سرعتهای خطی و زاویهای استفاده شدهاست. ضرایب هیدرودینامیکی جرماضافی نیز با استفاده از روش تحلیلی مبتنی بر تیوری نواری با فرض در نظر گرفتن بدنه شناور به عنوان جسم لاغر، به دست آمدهاست. همچنین جهت ارزیابی مانورپذیری به شبیهسازی عددی تست دایرهچرخش با استفاده از نرمافزار متلب با فرض بدنه شناور به عنوان جسم صلب پرداخته شدهاست. شعاعدایرهچرخش مهمترین پارامتری است که از این شبیهسازی به دست میآید. بدیهی است که هرچه مقدار این شعاع کاهش یابد، مانورپذیری شناور زیرسطحی هوشمند افزایش مییابد. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که با افزایش قطر بیشینه )کاهش نسبت طول به قطر(، ضرایب هیدرودینامیکی بازدارنده و جرماضافی افزایش مییابد. همچنین با توجه به اینکه افزایش قطر بیشینه باعث افزایش شعاعدایرهچرخش میگردد، بنابراین افزایش قطر بیشینه، مانورپذیری شناور زیرسطحی هوشمند را کاهش میدهد. برای اعتبارسنجی، نتایج حاصل از این مقاله با نتایج آزمایشگاهی موجود برای یک شناور زیرسطحی هوشمند مقایسه شدهاست که با وجود برخی اختلافات نسبتا کوچک ناشی از فرضیات موجود در روشهای عددی و تحلیلی، تطابق خوبی را ارایه میدهد

Keywords:

شناور زیرسطحی هوشمند , نسبت طول به قطر بدنه , ضرایب هیدرودینامیکی , مانورپذیری