翼身融合水下滑翔机水动力及外形优化设计

• 作者: 张代雨 张贝 王志东 凌宏杰 张伶俐
• 来源期刊: 船舶工程
• 关键词: 翼身融合水下滑翔机 数值模拟 参数化建模 组合优化算法 设计优化
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 海洋工程
• 页码范围: 117-123
• 页数: 7页
• 分类号: TP242.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2021.03.21

摘要

为提高水下滑翔机的滑翔性能,引入航空领域的翼身融合布局,设计一款翼身融合水下滑 翔机.该滑翔机以类椭圆结构作为主体平面外形,剖面采用NACA0012高升力翼型.基于黏性流体计算软件FINE/Marine对该翼身融合水下滑翔机的初始外形进行数值模拟,论证该滑翔机构型具有优异的水动力性能.采用CAESES软件对翼身融合水下滑翔机进行全参数化建模,并以升阻比为优化目标,兼顾内部容积的需求.提出组合算法优化策略,设计2套算法组合的方案,并对其进行优化.优化结果表明,Sobol算法与NSGA-Ⅱ算法的组合更具优势,优化后的翼身融合滑翔机的水动力性能更优越,最大升阻比提升了 15.3％,阻力系数降低了 6.5％,升力系数提升了 7.8％,水动力综合加权值提高了15.39％,舱容提升了 18.35％,滑翔机的滑翔稳定性得到了提高.该组合优化方案为水下滑翔机的优化设计提供了新的思路.