无人帆船最大航速控制的风帆攻角研究

摘要

风帆侧推力影响帆船阻力和航向稳定性,从而影响航速乃至使帆船失去航向.为使无人帆船在稳定航行中保持最大航速,对侧推力影响下帆船航速的风帆攻角作用规律进行研究.采用CFD技术对风帆空气动力特性进行数值模拟,获得风帆作用力系数曲线;基于响应型三自由度船舶操纵分离(MMG)方法建立目标帆船运动仿真模型,生成侧推力影响下不同风况和攻角对应的帆船航速簇曲线,分析获得无人帆船最大航速控制的风帆攻角策略.研究结果为无人帆船风帆攻角控制器的设计提供了理论参考.