Расчет пространственного движения суперкавитирующих аппаратов

Abstract

Разработан метод анализа произвольного пространственного движения суперкавитирующего аппарата, заключающийся в его компьютерном моделировании, построении траекторий движения и расчете радиусов циркуляции. Рассмотрены два способа управления - наклон и поворот дискового кавитатора (δ-управление) и отклонение вектора тяги движителя (η-управление). Установлены ограничения в применении указанных способов управления, а также в применении модели бокового движения для расчета маневрирования суперкавитирующего аппарата по курсу. Исследовано влияние положения центра масс суперкавитирующего аппарата на его динамическое поведение.

Розроблено метод аналізу довільного просторового руху суперкавітуючого апарата, який полягає в його комп'ютерному моделюванні, побудові траєкторій руху і розрахунку радіусів циркуляції. Розглянуто два способи керування - нахил і поворот дискового кавітатора (δ-керування) і відхилення вектора тяги рушія (η-керування). Встановлено обмеження в застосуванні вказаних способів керування, а також у застосуванні моделі бокового руху для розрахунку маневрування суперкавітуючого апарата за курсом. Досліджено вплив положення центру мас суперкавітуючого апарата на його динамічну поведінку.

A method of analysis of the arbitrary 3D motion of a supercavitating vehicle has been developed. It consists in computer modelling this motion, plotting the motion trajectories, and calculating the radii of turning circles. Two methods of control are considered: inclination and turning of a disk cavitator (δ-control) and deflection of a propulsor thrust vector (η-control). Restrictions in application of the mentioned control methods and also in application of the lateral motion model for calculation of the supercavitating vehicle course maneuvring are established. Influence of the supercavitating vehicle mass center position on its dynamic behavior is investigated.