农业机械学报

作者：吕建刚,张仲志,宋彬,赵正龙,刘金华

单位：陆军工程大学,陆军工程大学,陆军工程大学,陆军工程大学,陆军工程大学,

关键词：两栖平台;减阻;仿生;矢量推进器;试验

基金：国家部委项目(NHA15063)

现行大方形系数两栖平台在水中排水航行，受到“兴波阻力墙”的影响，速度难以提高。为了减阻提速，以蛇怪蜥蜴为仿生对象，提出了一种变角度的水面矢量推进器，通过角度和转速控制，实现了驱动力矢量输出的新模式；增加了托举力和转矩驱动，为平台水上低阻高速航行提供了新思路。进一步结合PISO算法和两相流瞬态分析，建立了推进器的流体动力学模型，分析了运动参数和结构参数对三维驱动输出的影响，并进行了试验验证。结果表明：叶片角度从0°到90°增大，实现了驱动力输出角从-6.85°到51.95°的矢量连续变化，且存在驱动均衡输出区间[40°,60°]；托举力与轮辐长度呈线性关系，且推进力、转矩与轮辐长度呈二次函数关系；随转速增加，驱动输出增加，转速为5r/s时因流场恢复能力不足导致频率为转速的2倍；托举力随轮毂宽度、直径的增加而减小。研究结果为深入开展推进器驱动调节和平台航行控制打下基础。

来源：2018年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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