水下拖曳系统中拖曳缆设计问题探讨

在水下拖曳系统中,拖曳缆实现了水下拖体与拖曳平台之间的连接,承担着电力传输、信号传输以及承载拖曳力等功能。从实现拖曳缆这三方面功能的角度出发,简要地介绍了拖曳缆设计时的一般思路和方法以及应注意的问题。     

舰船机动中拖曳系统建模与定深控制研究

针对拖曳系统在舰船机动过程中拖体深度产生复杂变化的问题,考虑拖曳系统运动和舰船操纵之间相互作用,建立了相应的耦合数学模型。舰船采用经典的MMG模型,拖缆和拖体的动力学模型分别采用有限差分法和水下运载器的六自由度运动方程。采用数值计算方法,获得了系统在舰船机动过程中的响应,并运用经典PID算法,通过控制拖体水翼的攻角,实现了拖体在舰船机动过程中的目标深度控制。仿真结果表明这一方法正确有效,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

拖缆的弹簧柔性体模型在拖曳式空中发射系统中的应用研究

拖曳式空中发射系统模型的复杂程度很大程度上取决于拖缆模型描述的复杂程度.将拖缆视为"弹簧柔性体",即串联的一系列线性弹簧来处理,不仅可以求解拖缆的静态位形,还可以求解拖缆的动力学特性,谋求解决拖缆的动力学问题.所以,从理论上讲是一种较为理性的模型.     

水中拖曳柔索系统的动态响应研究

研究水中拖曳柔索系统的动态响应的目的是为进一步发展柔索的动力学模型奠定基础,并为解决柔索设计和动态响应带来的信号处理问题寻找合适的途径。本文利用空间离散模型,研究了水中拖曳柔索系统的动态响应与动力学仿真算法,对拖曳线列阵鱼雷,锚雷的动态响应进行了计算,并对计算结果进行了分析与比较,并对动态响应规律进行了定性分析,提出了利用多体系统动力学与弦的模型分析拖曳柔索响应的新算法。     

拖曳系统中运载器静态控制律研究

文中在运载器“准平衡”的假设下，研究了拖曳系统在铅垂面和水平面内稳定平衡飞行时运载器保持平衡飞行的控制律。仿真计算表明，所采用的控制律可以满足运载器飞行轨迹跟随拖曳飞机飞行轨迹时的飞行平衡特性。     

ー种新型拖体收放电液比例系统及其同步控制策略研究

为保证水下拖曳系统快速安全地释放回收拖体，设计了一种采用开式容积式调速回路的拖体收放电液比例系统，满足了水下拖曳系统独立收放拖体和同步收放拖体这两种工况的要求。建立了同步收放拖体即拖缆卷筒和收放架同步工作时电液比例系统的数学模型，提出了基于结构不变性原理的同步控制策略，补偿拖缆卷筒液压马达因速度变化引起的拖缆张力波动，保证了拖体同步收放的顺利进行。实验表明，所设计的拖体收放电液比例系统性能优异，同步控制策略具有较好的控制性能。     

无人水面艇自主部署自主水下机器人平台技术综述

自主水下机器人(AUV)和无人水面艇(USV)作为组建海底空间站和观测网的重要工具,在近30年间,其相关技术蓬勃发展,逐步由单体控制向多海洋平台协同协作方向发展,其中利用USV自主布放回收AUV成为新的研究热点。综述了基于USV对AUV进行动态部署平台的最新进展;基于系统学观点从拖曳稳定性、拖曳动对接准确性和拖曳对接快速性3个方向来阐述USV部署AUV平台关键技术的研究和应用现状,总结了提高部署平台拖曳稳定性的措施,并对USV自主部署AUV平台的研究方向和研究重点进行了展望。     

电子结构化红外拖曳式诱饵

本发明是在现有对抗雷达制导导弹的拖曳式诱饵中,装入一种新的载荷以及载荷控制和施放装置.这种载荷是箔片或涂有自燃物质的箔片,压缩分层叠放在一起组成的.施放后,在诱饵后方产生的红外信号比飞机发动机尾焰辐射的红外信号更能吸引导引头,并能保证在导引头的视野内使红外拖曳式诱饵的运动轨迹与飞机的飞行轨迹一样.可以通过控制箔片的施放速度使诱饵辐射的信号强度与载机辐射的信号强度相同.当红外拖曳式诱饵使用的自燃物质的燃烧特性与飞机尾焰中燃烧特性相似时,还可以辐射出与载机羽烟相似的尾焰.本发明介绍的红外拖曳式诱饵,其特殊性在于,该诱饵可以通过电子设备控制改变辐射的红外信号强度和燃烧周期.     

内装式空中发射箭伞系统多体动力学分析

为解决传统动力学在空中发射系统建模时推导工作量大、过程繁琐的问题,针对内装式空中发射箭伞系统特点,应用多体动力学理论建立了箭伞系统动力学模型,采用嵌入式约束法处理系统的多体动力学问题,导出具有形式简洁、计算方便、便于推导且有一定通用性的箭伞多体动力学模型.应用所建多体动力学模型对箭伞系统运动过程进行了仿真及分析,仿真结果与试飞测量数据的对比验证了模型的有效性,结果表明,所建模型能真实地反映实际问题,可为相应空中发射系统的设计、性能预测和评估提供依据.     

水下拖曳体初步研究

本文以携带某小型鱼雷3D段的小型拖雷为例,介绍了水下拖曳体的设计过程,通过对一定结构形式水下拖曳体的运动分析和计算,找出了影响水下拖曳体工作深度的几个主要因素,并对其影响作了理论分析。     

拖缆对拖曳系统中飞行器动稳定性的影响

采用简化的拖曳系统纵向小扰动运动方程,计算分析了拖缆对拖曳系统中飞行器纵向扰动运动模态的影响.采用未经简化的拖曳系统纵向小扰动运动方程,通过仿真计算的方法,与上述分析方法和计算结果进行了对比.结果表明,相时于独立的飞行器,拖曳系统中飞行器纵向扰动运动的短周期模态特性变差,半衰期延长;长周期模态性质可能改变,由周期模态变为非周期的,甚至是发散的模态.     

内装式空中发射运载火箭点火状态多目标优化

针对内装式空中发射运载火箭状态空间广泛的特点,提出基于粒子群优化算法的空中发射系统的多目标优化方法。定义了以箭机分离时载机的姿态角、稳定伞的阻力特征、运载火箭点火时的角速度为自变量的粒子群广义位置和广义速度。建立了以箭机安全距离、运载火箭有效动能与耗能的比值、运载火箭控制机构耗能为变量的多目标优化模型。利用MATLAB软件计算优化模型,分析优化结果,证明适用于解决空中发射系统的优化问题。     

分段式水下拖曳方式在海洋搜索领域的应用

介绍了干涉仪合成孔径声呐拖体分段式拖曳方式的特点,结合实际应用情况,论述了分段式拖曳方式在水下搜索领域的成功应用。通过成功的湖试及海试试验,验证了分段式拖曳方式的可行性。     

水下拖曳系统数值仿真方法研究

总结了拖曳系统运动仿真数值模拟方法的类型及各自的优缺点,以有限差分法为例对其建模方法进行了阐述,并将计算结果与试验结果进行了比对。     

拖曳式导航浮标对回转体UUV操纵性的影响

为了验证回转体无人水下航行器(UUV)采用拖曳式导航浮标进行卫星辅助导航的可行性,研究了拖曳式导航浮标对回转体UUV操纵性的影响。根据达朗伯原理建立了拖曳系统运动数学模型,根据动量和动量矩方程建立了回转体UUV六自由度运动数学模型,并对拖曳式导航浮标对回转体UUV操纵性的影响进行了仿真。仿真结果显示:导航浮标对回转体UUV的操纵性造成一定的影响,但回转体UUV仍可以稳定的运动;导航浮标对回转体UUV的运动参数都有一定的影响,回转体UUV的运动曲线、俯仰角、速度、角速度、攻角等参数都有一定的振荡变化,一定时间后趋于稳定;回转体UUV拖曳导航浮标运动期间,由于拖曳导航浮标系统对回转体UUV尾部有一定的作用力,造成回转体UUV的轴向速度有较大的减小。研究表明,回转体UUV采用拖曳式导航浮标进行卫星辅助导航是可行的。     

配备拖曳声纳的舰机联合反潜应用

讨论使用拖曳声纳时一些可行的编队反潜模式，并通过合理想定，针对典型海区及典型水声环境，重点讨论单舰拖曳声纳发现目标后引导舰载直升机时的航路选择。拖曳声纳可远程发现，单舰反潜时，发现目标后可由水面舰艇完成初步定位后引导直升机完成二次定位；兵力允许情况下，可采用编队反潜。拖曳舰发现目标后，指挥员应合理安排攻击顺序，尤其是在远程发现时，应先引导载机／他舰与目标实现接触，再视情相互引导完成攻击。     

近底拖曳拖体的水压场计算方法研究

为了提供近底拖曳式水压扫雷具研究的理论依据,提出一种针对近底拖曳拖体水压场的计算方法。通过建立以一系列均匀分布的等效面源汇代替航行拖体的流体力学模型,推导出了拖曳拖体的水压场计算公式。研究结果表明,该公式能够应用于实际。     

光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验研究

为评估光纤光栅水听器拖曳线列阵基本声学性能及其抗加速度和抗流噪声能力，研制了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵。详细描述了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵的结构，介绍了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验系统组成、试验方法和结果，分析了试验数据，试验结果显示超细缆径的光纤光栅水听器拖曳线列阵在动态拖曳条件下，接收的单频信号具有40dB左右的信噪比，展现了在鱼雷等小平台上实现拖曳指导的应用前景。     

内装式空射运载火箭与载机分离过程的纵向飞行品质研究

为了掌握空中发射运载火箭分离过程中载机的纵向飞行品质,基于载机重心位置的变化特点,建立了纵向无量纲的线化小扰动状态方程,利用时域分析的方法对长、短周期模态特性进行了数值模拟,对照飞行品质规范与准则确定了飞行品质等级。结果表明随着运载火箭向后移动,短周期模态的飞行品质由等级1下降到等级2;长周期模态仅满足等级3要求。可见分离过程严重影响了载机的飞行品质,需要进一步采取措施提高载机的飞行品质和安全性。     

海洋水下拖曳系统的安全设计与应急处置方法

为了满足海洋水下拖曳系统对海上作业的安全性需求,介绍基于收放系统所进行的安全设计与应急处置方法。为保障收放过程中的安全,给拖曳绞车配置扭矩传感器、接近开关等检测设备,并为控制阀设计了闭环检测功能。在海上拖曳作业期间,针对不同情况设计了相应应急处置程序以保证作业安全。湖、海试验表明：该系统的安全设计与应急处置方法达到设计目的,能够保障本系统安全运行。