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申请/专利权人：华中科技大学
摘要：本申请属于拖曳型无人帆船快速性评估技术领域，更具体地，涉及一种拖曳型无人帆船的航速和拖曳角计算方法和系统。通过本申请，获得的帆船各部分如船体、风帆、绳索等的阻力与航速的关系，将绳索与拖曳传感器运动受力解耦，基于动力学方程内循环拖曳角循环迭代与外循环航速循环双迭代循环求解，能在预设风况条件下，预测拖曳型无人帆船的最大航速与拖曳体姿态，反馈前期设计的预期结果，为拖曳型无人帆船的主尺度设计船长、吃水、风帆尺度、水动力性能评估包括航速、稳性、拖曳体姿态和阻力等和优化提供数据支撑和指导。
主权项：1.一种拖曳型无人帆船的航速和拖曳角计算方法，其特征在于，包括：S1.构建拖曳型无人帆船的物理模型，指定初始航速和拖曳角，所述物理模型包括：风帆、船体、绳索、拖曳传感器，将绳索认定为等直径均质直圆柱体，拖曳传感器始终呈水平直线状，所述拖曳角为绳索与水平面的夹角；S2.利用该物理模型进行流体力学分析，分别获取给定风速条件下静水中船体阻力与航速的关系式、风帆推力与航速的关系式、拖曳传感器阻力与航速的关系式，获取静水中绳索阻力与拖曳角、航速两个自变量的关系式；S3.获取当前航速和拖曳角，根据上述关系式，确定当前船体阻力、风帆推力、拖曳传感器阻力和绳索阻力；S4.判断相同航速下均质等截面绳索每一段绳索微元所受的阻力和湿重是否一致，即若无人帆船航速增大，那么绳子会朝着前进方向的反方向偏斜某角度，因为这样能减少绳子的投影面积阻力，使得绳索阻力、重力、张力重新平衡；反之亦然，若达到新的力平衡，则进入S5，否则，调整拖曳角，再进入S3；S5.判断拖曳型无人帆船是否受力平衡，即经S4迭代收敛后的绳索阻力fc、风帆推力T、为船体阻力fs、和拖曳型传感器阻力fa是否相等，若是，输出当前航速和拖曳角，否则，调节航速，再进入S3；拖曳型无人帆船受力平衡的判断依据为：T＝fs+fc+fa，其中，T为风帆推力，fs为船体阻力，fc为绳索阻力，fa为拖曳型传感器阻力；所述调节航速的方式为：若Tfs+fc+fa，按照预设量减小航速；若Tfs+fc+fa，按照预设量增加航速。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华中科技大学 一种拖曳型无人帆船的航速和拖曳角计算方法和系统
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