摘要

直升机拖曳在海洋探测以及军事应用等方面具有重要意义。论文基于Qt4编程环境,开发了考虑气液两相的拖曳系统仿真软件,用于计算拖曳系统的空间位置、形态及张力分布,模拟收、放缆的过程。考虑收放缆的速度,采用有限差分法求解气、液耦合的拖曳系统运动方程,建立拖缆运动模型。首先对长度为41.4m和43.4 m的拖缆以不同速度进行拖曳试验,将拖缆的首端张力、空气中缆的长度和出水角度的仿真结果和试验值对比,其误差较小,验证了仿真软件的准确性。然后选取长度为16 m的拖缆,分别对距水面高度为0 m和2m的工况进行收缆和放缆的模拟,实时输出拖缆形态以及受力,并对拖缆的首端张力进行分析和比较。结果表明,随着收放缆时间的增加,放缆时拖缆的首端张力增大,收缆时拖缆的首端张力减小。当缆长相等时,收缆对应的张力大于放缆对应的张力。仿真结果对拖曳系统在收、放缆过程中拖曳参数的设置以及拖曳系统的设计具有参考价值。