系统参数对超空泡航行体非线性动力学特性的影响

来源：振动与冲击杂志2017年第24期北京时间：

作者：吕一品，熊天红，易文俊，管军

单位：南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室，210094 南京

摘要：为保证水下超空泡航行体稳定地高速运动，在经典控制律的基础上，提出了一种新的控制律，并将之应用到超空泡航行体动力学模型中，通过动力学地图呈现了航行体尾翼偏转角、空化器直径随空化数变化的动力学行为，运用分岔图进一步探讨了超空泡系统的动力学特性，并采用数值仿真、相轨图和Lyapunov指数谱等非线性分析工具分析了航行体在不同参数下的运动状态。研究结果表明： 随着尾翼偏转角、空化器直径和空化数的变化，超空泡系统的运动状态会在稳定航行、周期振荡和混沌振荡之间切换。当航行体参数不变，初始的深度、垂直速度、俯仰角和俯仰角加速度不同时，系统能体现瞬态周期、瞬态混沌和运动状态转移等非线性运动特性。研究结果将对超空泡航行体稳定控制具有指导意义。<br>

关键词：瞬态周期；瞬态混沌；状态转移；超空泡航行体；非线性动力学