基于LBM-LES方法两栖水翼航行器水动特性分析

冯欢欢，刘勇，王琦，邹森

(南昌航空大学 飞行器工程学院，南昌 330063)

0 引 言

两栖航行器是指能够多次跨越水空界面的航行器，它具有持续航行、重复利用、高隐蔽性、快速突防能力等优点，以及具有水面快速航行、水下潜行的两栖特性[1-2]。近年来，两栖航行器作为一种海上力量倍增器不仅有着广泛而重要的军事用途，还是人类和平开发海洋不可或缺的重要工具。因此，无人水下航行器备受各国青睐，现已成为各发达国家军事海洋技术研究的前沿[3-5]。法国的DCNS公司于2010年推出一种可同时进行水面和水下行动的新概念潜艇SMX-25(又叫两栖潜艇)[1]。与此同时，美国海军巴拿马城海岸系统站的工程人员就曾提出并实施了一种“潜水船”的概念研究，并进行了相关的实验研究。

研究与实践表明，现代水面舰艇的防空体系、水下防御系统以及各种预警系统的应用在对空和反鱼雷方面存在许多优势，从而大大降低了进攻型航行器的生存概率。因此，设计一种能够利用水空介质进行跨越航行，实现远距离隐藏侦察、打击的航行器具有重要的意义。

在传统的航行器的设计中，风洞、水动实验是获取一种新型航行器的主要途径。但是，传统的实验存在实验设备准备周期长、费用大、可重复性差、易受外界环境干扰等缺点。随着计算机技术不断地发展和进步，计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)逐渐在流体力学研究领域成为一种重要的研究手段，它大大缩短了设计的周期，节省了设计费用，并且具有不受环境影响等优点。……