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《哈尔滨工程大学》 2005年
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潜器全方向推进器的研究

常欣  
【摘要】: 全方向推进器是一种新型的推进装置,它最大特点是通过叶片螺距角在桨叶旋转的过程中周期性的改变可以产生任意方向的力。全方向推进器可以替代槽道推进器,从而使潜器更加轻量化、小型化,改善潜器内部的布置,同时还满足其操纵性能的要求。它将在海洋工程领域里得到广泛应用。 本文首先基于常规螺旋桨面元法理论、势流理论和格林定理建立了定常和非定常状态下全方向推进器水动力性能计算的数学模型,然后对全方向推进器定常和非定常状态下的数学模型进行了数值离散,对全方位推进器的定常、非定常水动力性能进行了数值预报。本文的计算结果与升力线方法、升力面方法的计算结果以及日本水池试验的结果对比表明,本文的计算结果与试验值吻合良好。 本文分析了盘面比、叶数、整体螺距角、周期螺距角、纵倾角、叶剖面形状等主要参数的变化对全方向推进器水动力性能的影响。研究了采用不同形状的桨毂和不同形状的尾涡对全方向推进器水动力性能的影响,并给出了相应的计算比较结果。 本文将摆线原理应用于全方向推进器的叶片调距机构的设计,给出了工作原理并据此设计出一种新型的偏心盘调距机构,并给出了与之相应的全方向推进器的试验模型; 本文根据圆盘连杆机构的工作原理设计了一套圆盘连杆调距机构,并设计了使用该机构的全方向推进器的试验模型。 本文所设计的全方位推进器调距机构及试验模型是为下一步进行试验研究而准备的,在此基础上可以进行模型加工并开展试验研究。
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