شبیه سازی عددی صعود اضطراری یک زیردریایی شش درجه آزادی

در این مقاله رفتار دینامیکی زیردریایی در حین مانور صعود اضطراری و تخلیه مخازن ثابت شناوری (مخازن بالاست) بررسی شده است. در صعودهای اضطراری، مخازن بالاست نقش موثری در حرکت زیردریایی دارند. در هنگام ضرورت، هوای ذخیره شده در زیردریایی به داخل مخازن دمیده می شود و باعث کم شدن وزن زیردریایی در مقابل نیروی شناوری می شود و زیردریایی به سطح آب صعود می کند. اگر چه فرآیند دمیدن هوا و تخلیه در مواقع اضطراری صورت می گیرد ولی در مانورپذیری زیردریایی تاثیر زیادی دارد. لذا در نظر گرفتن فرآیند دمیدن هوا، در معادلات حرکت و بررسی تاثیر پارامتر های مختلف مدل سازی بر مانور صعود اضطراری از اهمیت ویژه ای برخوردار است که در این مقاله به آن پرداخته شده است. زیردریایی مورد نظر شش درجه آزادی در نظر گرفته شده و دارای چهار مخازن بالاست اصلی می باشد. برای مدل سازی فرایند دمیدن هوا به مخازن بالاست، تئوری جریان تراکم پذیر و آیزنتروپیک بکار گرفته شده است. شبیه سازی ها برای یک زیردریایی نمونه انجام شده و رفتار آن در حین مانور صعود اضطراری بررسی شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف از جمله مشخصه های هوای ورودی به مخازن بالاست بر زاویه حمله، لغزش جانبی (دریفت) و زمان رسیدن به سطح در مانور صعود بررسی شده است. نتایج نشان می دهند با افزایش فشار هوای ذخیره شده و تغییر زاویه سطوح کنترلی افقی عقب می توان زمان رسیدن به سطح را کاهش داد.