Unmanned mine-cleaning underwater vehicle numerical drag prediction

• Autorzy: Kaczmarczyk M. , Jachowski J.

Warianty tytułu

PL

Numeryczna prognoza charakterystyki oporowej bezzałogowego, przeciwminowego pojazdu podwodnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

At the beginning of the XXI century unmanned underwater vehicles such as ROV or AUV became common in use around the world. They are useful, practical and helpful in many underwater works. Moreover, in many cases they can be a good replacement for men. But to secure good man-machine cooperation or substitution high reliability is required as well as safety in everyday use – especially in the Navy. Therefore, beyond functionality, these two main factors are the most important in designing and then operating such vehicles. It can be achieved in many different ways, but one of the most sensitive and prone to damage elements is vehicle propulsion system. Commonly in use bare propellers are in danger of being damaged by many different things floating under the surface. To try to avoid such situation and find an alternative solution, there was an idea to design and build the ROV powered by a waterjet drive. This paper focuses on numerical drag prediction for underwater vehicle with two different propulsion systems. The pros and cons for each solution are also presented.

PL

Na początku XXI bezzałogowe pojazdy podwodne stały się powszechne w użyciu, a ich wykorzystywanie w różnych typach prac nikogo już nie dziwi. Bez względu na to, czy mamy do czynienia ze zdalnie sterowanymi ROV, czy pływającymi swobodnie AUV są one bardzo praktyczne i pomocne w pracach na dowolnych głębokościach, czy wielkich obszarach, jak morze, czy ocean. Z powodzeniem współpracują z człowiekiem lub, niejednokrotnie, są w stanie zastąpić go całkowicie, czy wykonać pracę dla niego niedostępną. Jednak warunkiem dobrej kooperacji jest niezawodność oraz bezpieczeństwo użytkowanego urządzenia. Poza funkcjonalnością, wspomniane dwa czynniki wydają się być kluczowe dla procesu projektowania, a następnie użytkowania pojazdu. Można to zrealizować na wiele sposobów, jednak jednym z kluczowych elementów, bez wątpienia, jest napęd. Powszechnie stosowane śruby są niestety bardzo podatne na różnego rodzaju uszkodzenia mechaniczne, dlatego podjęto próbę znalezienia rozwiązania alternatywnego, jakim okazać się może napęd strugowodny. W poniższym artykule przedstawiono prognozę oporową dla pojadu podwodnego wyposażonego w dwa różne typy napędu, a następnie porównano je przedstawiając wady i zalety obu rozwiązań.

Słowa kluczowe

EN

propulsion system; underwater vehicle; ROV; AUV; waterjet; CFD

PL

systemy napędowe; pojazdy podwodne; ROV; AUV; waterjet; napęd strugowodny; CFD

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2012
• Tom: No. 2 (22)
• Strony: 125--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kaczmarczyk M.

• Gdansk University of Technology

autor

Jachowski J.

• Gdynia Maritime University

Bibliografia

• [1] Lech Rowiński: „Pojazdy głębinowe. Budowa i wyposażenie”; Przedsiębiorstwo prywatne „WiB”, Gdańsk 2008 (in Polish)
• [2] Janusz Staliński: "Teoria Okrętu"; Wydawnictwo Morskie, Gdynia 1961 (in Polish)
• [3] Wiesław Próchnicki: „Analiza możliwości napędu strumieniowego statku”; Politechnika Gdańska, Gdańsk 2001 (in Polish)
• [4] Warn-Gyu Park et al. : “Numerical flow and performance analysis of water jet propulsion system”; Ocean Engineering 32 (2005), p. 2107-2120
• [5] Umesh A. Korde: “Study of a jet-propulsion method for an underwater vehicle”; Ocean Engineering 31 (2004), p. 1205-1218
• [6] Moon-Chan Kim, Ho-Hwan Chun: “Experimental investigation into the performance of the axial-flow-type water jet according to the variation of impeller tip clearance”; Ocean Engineering 34 (2007), p. 275-283
• [7] „Numerical Analysis of a Water jet Propulsion System”; N.W.H. Bulten Netherlands 2006
• [8] http://www.soton.ac.uk/~suleiman/projects/rov/rov/report/report.PDF (January the 30th 2012)
• [9] Moon-Chan Kim et al. : "Comparison of waterjet performance in tracked vehicles by impeller diameter"; Ocean Engineering 36 (2009), p. 1438-1445
• [10] "ANSYS CFX-Solver Theory Guide" Release 14.0
• [11] Wilcox, D.C., "Multiscale model for turbulent flows", AIAA Journal (1986), 24th Aerospace Science Meeting, American Institute of Aeronautics and Astronautics
• [12] Wilcox, D.C., "Re-assessment of the scale-determining equation for advanced turbulence models", AIAA Journal (1988), vol. 26, no. 11, pp. 1299-1310