DOI:10.11991/yykj.202307004网络出版地址：https://link.cnki.net/urlid/23.1191.U.20231130.1319.004高速水下无人航行器仿生外形设计与阻力数值预报研究马镜1，兰飞翔2，游航31.海装装备项目管理中心，北京1000712.哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室，黑龙江哈尔滨1500013.哈尔滨工程大学南海研究院，海南三亚572000摘要：为了研究水下无人航行器（unmannedunderwatervehicle，UUV）的外形因素对阻力性能的影响，利用计算流体力学方法对不同航行器外形展开阻力预报及分析。对于水下高速UUV而言，优异的阻力性能对UUV的航速和续航能力的提升都是至关重要的。针对某高速UUV的减阻需求，首先结合SUBOFF标准模型进行了阻力特性数值预报，与试验数据对比验证了预报方法的适用性；在此基础上，模仿鲨鱼和海豚的外形特征设计了2种UUV水动力外形构型，针对2种外形构型分别预报了带有不同附体构型的阻力特性，得到了一种相比SUBOFF艇形具有明显减阻效果的UUV水动力外形。研究对低阻型高速UUV的外形设计具有一定的参考价值。关键词：水下无人航行器；计算流体力学；阻力性能；数值模拟；高速；仿生外形；回转体；构型优选中图分类号：U661.1文献标志码：A文章编号：1009−671X(2024)01−0158−08Researchonbiomimeticshapedesignanddragnumericalpredictionofhigh-speedUUVMAJing1,LANFeixiang2,YOUHang31.EquipmentProjectManagementCenterofNavalEquipment,Beijing100071,China2.KeyLaboratoryofUnderwaterRobotTechnology,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China3.NanhaiInstitute,HarbinEngineeringUniversity,Sanya572000,ChinaAbstract:Inordertostudytheinfluenceoftheshapefactorofunmannedunderwatervehicle(UUV)onthedragperformance,thecomputationalfluiddynamicsmethodwasusedtopredictandanalyzethedragofdifferentvehicleshapes.Forhigh-speedUUV,excellentdragperformanceiscrucialforbothspeedandenduranceofUUV.Aimingatthedragreductionrequirementsforahigh-speedUUV,thenumericalpredictionofthedragcharacteristicswasfirstcarriedoutbasedontheSUBOFFstandardmodel,andtheapplicabilityofthepredictionmethodwasverifiedbycomparingwiththetestdata.Basedonthis,twoUUVhydrodynamicshapeswithdesignfeaturesresemblingsharksanddolphinswerecreated,andthedragcharacteristicswithdifferentattachmentconfigurations...
