Исследование динамики и управления движением суперкавитирующих тел на основе теории Г.В.Логвиновича

Abstract

Показана эффективность аппроксимационных методов расчета и компьютерного моделирования нестационарных суперкавитационных течений, разработанных на основе теории Г.В.Логвиновича, для исследования задач динамики суперкавитирующих тел. Приводится анализ расчетов траекторий произвольного пространственного движения самодвижущихся управляемых суперкавитирующих аппаратов, а также свободного пространственного движения суперкавитирующих тел по инерции. Исследовано влияние положения центра масс на динамику суперкавитирующих тел обоих классов. Даны оценки эффективности применения гидродинамических рулей для маневрирования суперкавитирующих аппаратов по глубине и по курсу, исследован вопрос об оптимальном расположении рулей по длине суперкавитирующего аппарата.

Показано ефективність апроксимаційних методів розрахунку і комп'ютерного моделювання нестаціонарних суперкавітаційних течій, розроблених на основі теорії Г.В.Логвиновича, для дослідження задач динаміки суперкавітуючих тіл. Наведено аналіз розрахунків траєкторій довільного просторового руху саморушних керованих суперкавітуючих апаратів, а також вільного просторового руху суперкавітуючих тіл за інерцією. Досліджено вплив положення центру мас на динаміку суперкавітуючих тіл обох класів. Дано оцінки ефективності застосування гідродинамічних рулів для маневрування суперкавітучих апаратів за глибиною і за курсом, досліджено питання щодо оптимального розташування рулів по довжині суперкавітуючого апарата.

Efficiency of approximating methods of calculation and computer simulation of the unsteady supercavitation flows basing on the G.V.Logvinovich's theory for research of problems on the supercavitating body dynamics is shown. Analysis of calculation of trajectories of the self-propelled guided supercavitating vehicle arbitrary 3D motion, and also of the supercavitating body free 3D motion on inertia is given. Effect of the body mass center position on the supercavitating body dynamics for both the model classes is investigated. Estimations of efficiency of the hydrodynamic rudder application for both the supercavitating vehicle depth maneuvering and the course maneuvering are given. A problem on optimal position of rudders along the supercavitating vehicle length is investigated.