ارزيابي مشتقات هيدروديناميكي AUV با استفاده از مدل سازي مانورهاي پايه در تونل آب

Investigation of Hydrodynamic Derivatives of an AUV Based on the Water Tunnel Testing Maneuvers

ضرايب يا مشتقات هيدروديناميكي وسايل زيرسطحي خودكنترل در توسعه آنها نقش بسزايي دارند. مرسوم‌ترين روش تخمين اين مشتقات، انجام تست‌هاي مدل كپتيو از قبيل تست‌هاي مستقيم‌الخط و تست‌هاي مكانيزم حركت صفحه‌اي در تانك‌هاي كشش مي‌باشد. هدف از اين مقاله ارزيابي مشتقات هيدروديناميكي وسايل زيرسطحي خودكنترل با استفاده از مدل سازي مانورهاي پايه در تونل آب مي باشد. اندازه گيري نيرو و گشتاور ها در تست هاي مدلي با يك بالانس شش مولفه اي انجام شده است. پياده سازي مانورهاي پايه مورد نياز جهت تخمين مشتقات هيدروديناميكي با استفاده از يك سيستم طراحي شده انجام شده است. با انجام تست هاي متفاوت، محدوده مناسب انتخاب پارامترها در تونل جهت تخمين مشتقات هيدروديناميكي ارايه شده است. همچنين با انجام اين تست ها در تونل آب، خطاي هاي ناشي از محدوديت دروه زماني انجام تست ها و اثرات امواج سطحي در تانك كشش براي وسايل زيرسطحي خودكنترل باكاربرد در آبهاي عميق حذف مي شود.

Coefficients or hydrodynamic derivatives of autonomous underwater vehicles play a key role in their development. The most popular way for the estimation of coefficient is to implement captive model tests such as straight line tests and planar motion mechanism tests in towing tanks. In this paper, investigation of hydrodynamic derivatives was performed based on the water tunnel maneuvers. Forces and moments are measured by a six-component strain gauge balance. The developed apparatus was used for performing the planar motion mechanism tests of the water tunnel. By conducting such tests in a water tunnel, the appropriate range of parameters to estimate the hydrodynamic derivatives was provided. Also, by doing such tests in water tunnel, errors related to the time limitation of tests and the effects of surface waves in towing tank of autonomous underwater vehicles, applied in deep seas, are eliminated.