江苏科技大学本 科 毕 业 设 计（论文）高速无人艇设计与运动性能初步分析 The design of high-speed unmanned craft and preliminary analysis of motion performance独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 二一年九月二十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一年九月二十日毕业设计（论文）题目：高速无人滑行艇设计与运动性能初步分析 一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）(1) 针对高速无人滑行艇的设计特点及性能要求等开展调研分析，了解研究动态，重点关注滑行艇运动性能预报及流体动力的计算方法与相关公式，并撰写综述报告；(2) 开展无人艇初步设计，确定主尺度、主要参数，以及其他功能模块；(3) 在此基础上，利用Maxsurf软件完成高速无人滑行艇的设计及流体性能的初步计算分析；(4) 以滑行艇前进、升沉及纵摇运动为目标开展滑行艇流体性能的初步分析，并考虑风载荷因素建立滑行艇三自由度运动预报模型；(5) 编制运动预报程序，开展滑行艇三自由度运动预报，分析高速滑行艇的运动特点；(6) 完成相关内容的外文翻译一篇；(7) 撰写毕业论文。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计论文一份；2. 滑行艇三自由度运动预报程序一套；3. 外文译文一篇。 三、完成日期及进度自2010年4月12日起至 2009年6月18日止进度安排：4.12-4.18 查阅资料、撰写综述报告 4.19-4.25 完成滑行艇的方案设计 4.26-5.9 利用Maxsurf软件完成滑行艇的流体性能初步计算 5.10-5.23 建立滑行艇三自由度运动预报数学模型 5.24-6.6 编制程序，开展滑行艇运动性能预报 6.7-6.13 整理论文、打印 6.14-6.18 毕业答辩 四、同组设计者（若无则留空）： 五、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1.盛振邦，刘应中.船舶原理（上下册），上海交通大学出版社，20032.吴秀恒.船舶操纵性与耐波性，人民交通出版社，19993.陈书海，近海攻击利器-高速攻击艇，国防工业出版社，20044.黄彩虹，军用快艇，人民出版社，19965.董祖舜，快艇动力学，华中理工大学出版社，19916.邵世明，高速艇动力学，上海交通大学出版社，19907.蒯挺适，军用快艇设计基础知识，国防工业出版社，19928.奚伟.翼滑艇运动智能控制仿真初步研究，江苏科技大学硕士论文，2006年 系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日摘 要高速无人滑行艇具有高速、隐身、智能等优点，因而能够用于灵活作战，目前，国外已有多种水面高速无人艇应用于军事领域，特别是以美国为代表的西方国家已将其列为重要的发展方向；国内在水面高速无人艇技术方面的研究还处在初级阶段，近年来研制出的无人驾驶船也只是应用于探测天气，为了更好低完善我国海军作战体系，带动相关军工业的发展。本文进行的主要工作有：一、 针对目前国内外的高速无人艇研究发展现状展开了调查研究，并对我国目前滑行艇阻力、稳性、耐波性和新艇型的开发进行简单的介绍。二、 从任务需求出发，结合现有条件，利用Maxsurf软件进行单体滑行艇模型的设计，并对模型进行了流体性能的初步计算分析。三、 进行了推进器的设计，并对喷水推进器的种种要素对各个性能的影响进行了分析。四、 以滑行艇前进、升沉及纵摇运动为目标开展滑行艇流体性能的初步分析。五、 建立了船前进、升沉、纵摇三自由度运动数学模型，开展了滑行艇三自由度运动预报，分析了高速滑行艇运动特点。 关键词：无人滑行艇 性能分析 三自由度运动数学模型 运动预报AbstractUnmanned Surface Vehicle (USV) has some good properties such as high-speed, stealth, intelligence, etc, which can be used for flexible operations, currently, there are many foreign high-speed unmanned surface vessels in the military field, especially the United States as the representative of the Western countries have their as an important direction of development; domestic high-speed unmanned craft on the water technology research is still at the initial stage, developed in recent years of unmanned boat only apply detect the weather, in order to better improve our naval combat system of low, promote the development of military-industrial related.This major work carried out are:First，A view of the current domestic and foreign research and development of high-speed unmanned craft launched a survey on the current situation, and introduce resistance, stability, seakeeping, and the development of new hull of our country current planing boat.Second, from the mission requirements, combined with existing conditions, use of Maxsurf single planing hull model of software design, and model the performance of the preliminary calculation of fluid analysis.Third, for the propeller design, and all the elements of water jet propulsion of individual performance was analyzed.Fourth, in order to slide the boat forward, heave and pitch motion targeting of planing craft a preliminary analysis of fluid properties.Fifth, the establishment of the boat forward, heave, pitch three degrees of freedom mathematical model, carried out three-DOF motion planing prediction of high-speed planing craft motor.Keywords: unmanned planing crafts; Performance Analysis; numeral model of three degrees of freedom movement; report Exercise of crafts.目 录第1章 绪论11.1引言11.2课题背景21.2.1国外发展21.2.2国内发展41.2.3我国对于改善阻力性能的各种特殊措施方面的研究41.2.4我国对滑行艇关于耐波性的研究51.2.5我国对滑行艇关于稳性方面的研究51.2.6我国对滑行艇新艇型的开发与研究61.3论文研究的目的与意义61.4论文主要内容7第2章 高速滑行艇maxsurf建模82.1滑行艇的maxsurf建模82.1.1单体滑行艇的主尺度82.1.2单体滑行艇的maxsurf建模视图82.1.3利用muxsurf对艇静止在水面时基本计算102.1.4利用Hydromax对艇静止在水面时基本计算11第3章 推进器设计173.1喷水推进器的概要173.2喷水推进器较常规螺旋桨推进技术的优点173.3喷水推进器的工作机理183.4喷水推进器理论203.5影响喷水推进器性能的重要参数213.5.1建立喷水推进器计算模型213.5.2重要参数21第4章 滑行艇流体性能初步分析274.1引言274.2滑行艇水动力计算概述274.3滑行艇纵向受力分析284.4滑行平板的流体动力分析294.4.1姆雷（Murry）法估算滑行艇的阻力304.5模型阻力计算344.6滑行艇在静水中垂荡运动384.7滑行艇在静水中纵摇运动404.8滑行艇的纵向运动稳定条件42第5章 滑行艇三自由度运动预报435.1滑行艇纵向运动耦合方程的数学模型435.1.1坐标系的选取435.1.4 作用于滑行艇的非惯性类水动力（矩）455.2滑行艇所受各非惯性力（矩）的具体计算455.3高速滑行艇运动特点49结 论51致 谢52参考文献53