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美船舶局水翼控制研究（总结报告）1

Ⅰ.引言1

Ⅱ.概要2

一、纵向平面控制系统2

二、横向平面控制系统3

三、系统编排3

四、建议4

Ⅲ.海洋波浪和风力扰动4

一、风力4

二、波浪扰动4

三、海况5

Ⅳ.纵向平面详细研究6

一、纵向控制的初步讨论6

二、开环响应特性7

三、闭环二个自由度研究8

四、六个自由度研究——纵向响应14

五、纵摇姿态反馈32

六、偏离标称纵倾平衡的效应37

七、根轨跡增益摄动37

八、推荐的控制系统42

九、结论43

Ⅴ.横向平面详细研究43

一、横向控制的初步讨论43

二、设计要求44

三、开环响应特性44

四、闭环三个自由度研究45

五、六个自由度研究——横向响应56

六、根轨跡增益摄动69

七、对驾驶员输入的闭环频率响应70

八、推荐的系统71

九、结论72

Ⅵ.对其他尺度艇的应用72

Ⅶ.机械编排76

一、控制系统机械编排的要求76

二、机械编排的方法76

三、富余单元方法的说明77

四、系统机械编排的说明78

五、驾驶员操纵显示与控制85

六、维修概念85

七、机械编排总结86

Ⅷ.高度传感器86

一、总论86

二、声波高度传感器87

三、雷达高度传感器87

四、γ射线87

五、机械量测器88

六、水——空气界面传感器88

七、结论88

Ⅸ.控制系统说明88

一、纵向控制系统89

二、横向控制系统89

三、传感器90

四、作动筒90

Ⅹ.可靠性分析90

一、单通道系统91

二、富余单元系统93

Ⅺ.控制系统特性93

Ⅻ.结论94

？进一步研究的建议94

一、爬浪控制94

二、海况计算机95

三、速度稳定95

四、襟翼——副翼控制面混合95

五、空泡和通气效应研究95

六、艇体和支柱挠性效应95

七、驾驶员控制95

八、高速控制95

九、模拟富余单元控制系统96

？附录——方程和符号说明96

一、运动方程96

二、线性化方程101

三、动力方程的波浪输入102

四、符号定义105

五、图目110

六、参考文献114

水翼艇运动模拟方程115

引言和概要115

早期研究概论116

数学模型报告116

一、翼航状态的运动方程117

二、模拟艇体升力、阻力和纵摇力矩的方程和方法117

三、模拟真实海况的方程和方法118

方程的模拟计算118

一、艇和波浪的拍击模拟120

二、故障研究121

性能标准和试验报告122

在汹涛中的排水航行123

今后工作的建议124

附录126

参考文献169

水翼艇性能标准和试验报告170

引言170

第一部分 水翼艇和真实海面固有特性的讨论171

一、静特性171

二、动特性174

三、真实海面的特性176

四、所得资料的总结177

五、误差允许范围181

第二部分 由模型和实艇试验所测定的PC （H）1 “高点”号的固有特性185

第三部分 从艇的模拟计算而得的PC （H）1 “高点”号的固有特性204

符号230

图目231

参考文献235