[发明专利]一种水面飞行器抗浪能力的单船身模型水池试验方法

摘要

本发明属于水面上航行的航行器模型抗浪能力技术领域，涉及一种水面飞行器抗浪能力的单船身模型水池试验方法。本发明可为水面飞行器机身或船体的外型设计提供直接可靠的模型试验数据，明确机身或船体的外型优化方向，有效地缩短型号及课题的研制周期。此外本发明还能为模型抗浪能力的性能研究提供技术保障，不仅可以快速精准地获得模型抗浪能力的性能参数，还能有效降低试验风险，具有潜在的巨大长远意义和价值。

主权项

1.一种水面飞行器抗浪能力的单船身模型水池试验方法，其特征在于，包括以下步骤：a)安装试验模型：首先将纵向限位装置(11)固定在拖车(3)的测桥(16)上，限制水面飞行器单船身模型(19)在速度方向上前后移动，将升沉杆(12)安装在纵向限位装置(11)的套筒内并固定，安装好的升沉杆(12)可沿套筒内壁在竖直方向上下移动，且只能在竖直方向上下移动；然后将电葫芦(2)固定在升沉杆(12)正上方的拖车(3)车顶，用电葫芦(2)自带的钢丝绳(5)上得挂钩系住升沉杆(12)上端的限位圈(6)，通过控制电葫芦(2)的升降开关可提升或降低升沉杆(12)及与其相连仪器、模型的高度；再次将导航片(13)安装在水面飞行器单船身模型(19)的前端，导航片(13)的中线安装在水面飞行器单船身模型(19)的中纵剖面上，安装过程中，将固定在拖车(3)上的导航杆(10)穿过水面飞行器单船身模型(19)上的导航片(13)，用以防止试验过程中水面飞行器单船身模型(19)产生偏航，导航杆(10)下端距离水面的高度应大于波浪的最大波幅，且不能过高而影响水面飞行器单船身模型(19)的纵摇运动；最后将水面飞行器单船身模型(19)连接到升沉杆(12)的下端，使升沉杆(12)可随水面飞行器单船身模型(19)的升沉变化而在竖直方向上上下移动，且升沉杆(12)上下移动的距离要能反映水面飞行器单船身模型(19)的升沉变化并不可影响水面飞行器单船身模型(19)的纵摇运动；b)通过采集系统(4)测量模型在波浪试验中的增阻、纵摇幅值、垂荡幅值以及首中尾的线加速度幅值来分析预报实机的抗浪能力；c)模型水池试验：把水面飞行器单船身模型(19)的配重亚铁置于模型的指定位置，将电葫芦(2)的钢丝绳放松，模型自然稳定后横向移动压铁使模型左右的吃水一致，记录模型艏艉吃水，打开采集系统(4)并对采集系统(4)的拉力传感器(14)、拉线式位移传感器(1)、角度测量仪(15)和加速度传感器(17)进行采零；打开采集系统(4)的摄像系统(9)，调整摄像头的角度和焦距，使模型可清楚地呈现在各个摄像头的画面中，检查试验现场，确认试验状态准确无误，记录水温，拉消波板并造波，待波浪传至拖车(3)前方不远处，采集系统(4)开始采集数据，摄像系统(9)开始录像，启动拖车加速到试验速度并尽可能长时间维持模型以试验速度在波浪中运动以保证模型遭遇足够数量的波浪，拖车(3)减速直至静止，停止采集系统(4)采集和摄像系统(9)摄像，利用电葫芦(2)将模型提升至离开水面的高度，放下消波板，拖车返回船坞，待水面平静，重复以上步骤直至试验完成；记录拖曳速度、水温参数，每趟试验结束后，记录各录像机中本次录像对应时间轴位置，待整个试验结束后，对所收集的各参数值有效性进行分析，剔除失效数据及干扰信号，获得模型在波浪试验中纵摇、重心垂荡和加速度的响应幅值，对试验数据进行处理，并由此预报水面飞行器单船身实机的抗浪能力。