六自由度三体船操纵运动自航模拟

姜帆， 李云波， 龚家烨 (.哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 5000；.上海海事大学 海洋科学与工程学院， 上海 0306)

三体船是公认的高性能船舶之一，因其2个侧体与主船体共享1个甲板及上层建筑，具有较大的甲板面积和良好的横摇稳定性。目前三体船的水动力性能研究主要集中在阻力[1-3]和耐波性能[4-6]，而操纵性能对于高速三体船在高速航行中的危险规避和航行安全又极为重要，又由于三体船比传统船型较宽，随着技术的成熟和实船建造数量的增多，它的机动性、回转性能和航向的纠偏能力研究和预报越来越紧迫。同时，国际海事组织[7-9]对船舶的操纵能力提出了更严格的要求，有必要对三体船操纵性做深入研究和特性预报分析，以指导后续的研究和实船设计。

目前，船舶操纵性能预报方法主要有数值方法和试验方法。然而，试验方法由于场地和设备成本高昂、试验过程复杂，以及操纵运动中模型周围流场无法观测等原因，同时随着数值方法和计算机能力的不断发展，人们开始越来越多的采用数值方法代替试验方法进行船舶操纵性能研究。自20世纪初船舶操纵运动方程[10]和船舶运动数学模型[11-15]的提出，数值方法开始在船舶操纵性研究中得到发展。平野等[16]提出了一种考虑横倾运动的大横倾船舶回转运动的数值模拟方法。文献[17-19]采用势流方法对三体船型操纵运动进行了仿真计算。张豪[20]采用STAR-CCM+软件对三体船斜拖运动和旋臂运动进行了数值模拟，对不同侧体布局的三体船回转运动进行了预报及研究。……