بررسی مانورپذیری در شناورهای تندرو به کمک مدل سازی عددی

مدل سازی مانور شناورها در مراحل ابتدایی طراحی و بهره برداری از شناور از اهمیت فراوان برخوردار است. در طی سالیان اخیر مدلهای مختلفی از مانور شناورهای جابجایی ارائه شده که قادر هستند با تقریب مناسبی کیفیت مانور شناور را تبیین نمایند، لیکن در زمینه مانورپذیری شناورهای تندرو همچنان شبیه سازی مانور آنها با استفاده از مدلهای ریاضی هنوز وضعیت مناسبی ندارد. در این مقاله یک مدل ریاضی جهت مدلسازی مانور شناورهای تندروی پروازی توسعه داده شده و تاثیرات سیسستم های کنترلی از جمله سکان بر مانور شناور تندرو، بررسی شده است. نیروها و ممانهای ایجاد شده ناشی از وجود سکان به سمت راست معادلات مانور اضافه شده است و شبیه سازی های حرکت شناور تندرو در مسیر مستقیم و غیر مستقیم با زوایای سکان مثبت و منفی انجام شده است و همچنین شبیه سازی مانور دور زدن برای شناور تندرو صورت پذیرفته است. در نهایت نتایج عددی بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه گردیده و دقت آنها ارزیابی شده است. بر اساس نتایج حاصله استفاده از مدل ریاضی توسعه داده شده برای شبیه سازی مانور مستقیم و غیر مستقیم مقدار مجاز مطرح شده در آیین نامه را پاس می کند، برای شبیه سازی مانور دور زدن، نتایج بدست آمده از شبیه سازی با نتایج تست تجربی کمتر از ده درصد اختلاف دارد. در نهایت حساسیت سنجی بر روی اندازه سکان در مانور دور زدن شناور تندرو و تاثیر آن بر روی میزان دایره چرخش شناور تندرو انجام شده است.