بررسی عددی اثر فاصله سطوح کنترلی از بدنه بر مقادیر تعدادی از ضرایب هیدرودینامیکی خطی مانور زیرسطحی معیار سابوف

با توسعه روزافزون زیرسطحی های بدون سرنشین، محاسبه دقیق ضرایب هیدرودینامیکی موجود در معادلات حرکت این زیرسطحی ها برای پیش‌بینی مانورپذیری، پایداری دینامیکی و طراحی کنترلر زیرسطحی اهمیت ویژه ای دارد. یکی از پارامترهای موثر در عدم قطعیت نتایج حاصل از روابط رگراسیونی برای محاسبه ضرائب هیدرودینامیکی، فاصله سطوح کنترلی از بدنه است. در این مقاله به منظور بررسی اثر فاصله از بدنه بر تعدادی از ضرایب هیدرودینامیکی خطی مانور، تحلیل عددی بر روی بدنه زیرسطحی معیار سابوف انجام شده و ضرایب میرایی و جرم افزوده با استفاده از آزمون های استاتیکی و دینامیکی موردمطالعه قرار گرفته است. فاصله عمودی سطوح کنترلی از بدنه به‌عنوان متغیر در نظر گرفته شده و تحلیل در چمدین فاصله سطوح کنترلی از بدنه انجام شده است. نتایج عددی پس از تطابق با نتایج آزمایشگاهی، نشان داد که ضرایب هیدرودینامیکی از فاصله بیش از 0/06 متر، مستقل از فاصله بین بدنه و سطوح کنترلی می شوند. همچنین در تست دریفت استاتیکی با افزایش فاصله سطوح کنترلی از بدنه، ضریب هیدرودینامیکی مربوط به نیروی سوی افزایش و ضریب هیدرودینامیکی مربوط به گشتاور یاو کاهش می‌یابد. اما در تست سوی خالص با افزایش فاصله سطوح کنترلی از بدنه ضریب هیدرودینامیکی مربوط به نیروی سوی کاهش و ضریب هیدرودینامیکی مربوط به گشتاور یاو در ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد.

numerical investigation of the effect of clearance between control surfaces and body on some linear maneuvering hydrodynamic coefficients of suboff benchmark model

with the development of َauvs, accurate calculation of hydrodynamic coefficients in the equations of motion of these vehicles increased significantly, and accurate calculation of hydrodynamic coefficients for predicting maneuverability, dynamic stability, and controller design is of particular importance. one of the effective parameters in the uncertainty of the results obtained from the regression methods for calculating the hydrodynamic coefficients is the clearance between the control surfaces and the body. in this article, to investigate the effect of the clearance on some linear hydrodynamic coefficients of the maneuver, a numerical analysis has been performed on the suboff benchmark model, and the damping and added mass coefficients have been studied using static and dynamic tests. the vertical clearance of the control surfaces from the body is considered a variable and the analysis has been done at several clearance from the body. the numerical results, after validating with the model results, showed that the hydrodynamic coefficients become independent of the distance between the body and the control surfaces from the distance of 0.06 meters. also, in the static drift test, with the increase in the clearance of the control surfaces from the body, the hydrodynamic coefficient related to the sway force and the hydrodynamic coefficient related to the yaw moment decrease. however, in the pure sway test, with the increase in the clearance, the hydrodynamic coefficient related to the sway force decreases, and the hydrodynamic coefficient related to the yaw moment first decreases and then increases.