随着现代海洋军事的发展,潜艇的发展也越来越快,频发的潜艇事故也越来越受到人们的重视。由于目前的潜艇事故多发生于亚深海域,传统的救生方法效率低下,等待救援时间较长,无法满足逃生的要求。集体逃生舱是一种新的自救方式,它可以在不需要外界帮助的情况下,实施逃生。本文主要对于集体逃生舱的总体性能进行研究。针对集体逃生舱工作状态复杂的特点,考虑了在水下和水上两种情况下的静稳性以及水上情况下的动稳性,同时研究它从水下到水面的运动情况,以证明集体逃生舱不会从水面跳出和发生倾覆。 首先研究了集体逃生舱的静力性能。在综合考虑了集体逃生舱的各种功能要求之后,参考了国外逃生舱的外形,用Pro/E三维建模软件建立了一个三维模型,利用Pro/E的分析模块,计算出了模型的相关几何要素,从而得出重心,浮心等的位置。然后分析了集体逃生舱在稳性计算中同一般水面船舶的不同之处,通过编写计算程序,求出了模型在水上和水下的静稳性。计算模型在水上的大倾角稳性,以证明它在水上不会发生倾覆,并满足舒适性的要求。 要实现救生的目的,需要集体逃生舱在运动过程中满足一定的上浮姿态,以保证其在出水瞬间不会跳出水面。所以这里借鉴了水下平台的运动数学模型,建立了集体逃生舱的运动数学模型。通过数学软件Matlab对于该模型进行了数值求解,从而求得模型在垂直方向和水平方向的速度变化情况,并最终以图表的形式表现出来。所得结果与国外相关资料显示的结果基本符合。 由于建立模型时的不确定性因素较多,上面计算的模型是在相关资料的基础上,进行了一定的假设的结果。在这里需要找出影响集体逃生舱的总体性能的关键性因素,以确定适用于实艇的相对最佳的集体逃生舱模型。通过建立一系列不同的模型,对于各个不同的模型分别进行静力性能和运动性能的比较,从而得知耐压浮体的体积大小关系着整个逃生舱的稳性,而逃生舱的水面垂向外形对于它的运动情况起着非常重要的作用。在集体逃生舱的具体设计中,应该使得它的整体布置在各个方向上具有一致性,并在运动平面上具有较好的流体性能。