【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水面飞行器模型试验领域，具体涉及一种水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法。
技术介绍
1、新一代水面飞行器显著特征之一为高适海性，具体指可在五级海况的中远海、复杂海洋环境下安全起降，且在我国主要海域的出勤率达到90％以上。其中起降抗浪性是决定出勤率的核心要素，起降高升力、低阻、低波浪响应以及短距低速起降是提升抗浪性的主要手段。
2、针对新一代水面飞行器五级海况起降抑制喷溅的需求，需要开展模型波浪喷溅精细化测量技术研究，形成新一代水面飞行器低波浪响应船型设计方案。
3、目前针对水面飞行器模型在静水中的喷溅测量，国内外已经形成了多种测量方法。但由于在波浪中，喷溅是随着模型在波浪中运动快速变化的，静水中的测量方法和数据处理手段难以满足波浪中的需求。因此，目前还未有一种适用于波浪中的模型喷溅测量和数据处理方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供一种水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，以使其满足水面飞行器模型在波浪中的喷溅测量需求。
2、技术方案：
3、一种水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，用于在安装有造波机的水池中进行试验，试验环境包括水面飞行器的试验模型、升沉杆、套筒、导航杆、拖车、测桥、摄像机安装平台、高速摄像机，其中，拖车位于安装有造波机的水池上方，拖车包括位于其下方的测桥；套筒通过螺杆安装于测桥下方；升沉杆安装于套筒中，升沉杆能够上下运动；导航杆通过螺杆安装于测桥下方；试验模型与升沉杆通过螺杆固接，导航杆插入试
4、所述水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法包括：
5、步骤1，针对规则波的波高、波长和试验模型速度至少各选取多组值，自由组合成至少多种工况形式作为初始条件；
6、步骤2，试验前，选定好一组初始条件，当波浪到达试验模型前方指定位置后，拖车带动试验模型以一定的速度在波浪中迎浪运动，开启高速摄像机，开始拍照记录喷溅；
7、步骤3，完成试验后，对各工况下的喷溅图片选取一个波浪周期内的所有图片进行分析。
8、进一步地，模型为橙色，在模型一侧喷涂颜色相间的正方形网格。
9、进一步地，高速摄像机安装在模型绘制网格的一侧，通过调整摄像机安装平台改变高速摄像机的高度，使高速摄像机镜头中轴线与模型中剖面垂直，同时调整高速摄像机焦距使其能够全程拍摄网格绘制区域。
10、进一步地，高速摄像机的拍摄帧数不得小于波浪遭遇频率的20倍，波浪遭遇频率用以下数学表达式计算：
11、
12、式中：f为波浪遭遇频率；g为重力加速度；λ为规则波波长；υ为试验模型的速度；π为圆周率。
13、进一步地，一个波浪周期内的所有图片的数目用以下公式计算：其中，n为一个波浪周期内的有图片数目；f为高速摄像机的拍摄帧数；f为波浪遭遇频率。
14、进一步地，步骤2，具体为：
15、待波浪到达一定位置后，拖车以一定的速度带动模型在波浪中滑行，当速度稳定后，高速摄像机开始记录模型的喷溅，高速摄像机记录帧数为100帧，记录时长为5s。
16、进一步地，步骤3，具体包括：
17、选取一个波浪周期内所有图片，在图片中建立坐标系，选取喷溅轮廓点，将所有点的坐标输出；在试验模型的二维图中建立与上一步相同的坐标系，将一个波浪周期内所有图片上的喷溅轮廓点绘制到试验模型的二维图中形成喷溅点云图，进而分析出试验模型的喷溅性能。
18、进一步地，网格大小为80mm*80mm。
19、有益效果：
20、该专利技术能够测量水面飞行器模型在波浪中的喷溅，并可以获取喷溅包络线，为船型的喷溅性能评判提供依据，并且能够应用到其他水上航行体在波浪中的喷溅测量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，用于在安装有造波机的水池中进行试验，其特征在于，试验环境包括水面飞行器的试验模型、升沉杆、套筒、导航杆、拖车、测桥、摄像机安装平台、高速摄像机，其中，拖车位于安装有造波机的水池上方，拖车包括位于其下方的测桥；套筒通过螺杆安装于测桥下方；升沉杆安装于套筒中，升沉杆能够上下运动；导航杆通过螺杆安装于测桥下方；试验模型与升沉杆通过螺杆固接，导航杆插入试验模型前端的导航片，试验模型能够在上下方向和俯仰方向自由运动；摄像机安装平台安装于拖车下方；高速摄像机安装于摄像机安装平台上；
2.根据权利要求1所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，模型为橙色，在模型一侧喷涂颜色相间的正方形网格。
3.根据权利要求2所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，高速摄像机安装在模型绘制网格的一侧，通过调整摄像机安装平台改变高速摄像机的高度，使高速摄像机镜头中轴线与模型中剖面垂直，同时调整高速摄像机焦距使其能够全程拍摄网格绘制区域。
4.根据权利要求3所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其
5.根据权利要求1所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，一个波浪周期内的所有图片的数目用以下公式计算：其中，n为一个波浪周期内的有图片数目；F为高速摄像机的拍摄帧数；f为波浪遭遇频率。
6.根据权利要求1所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，步骤2，具体为：
7.根据权利要求5所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，步骤3，具体包括：
8.根据权利要求2所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，网格大小为80mm*80mm。
...【技术特征摘要】
1.一种水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，用于在安装有造波机的水池中进行试验，其特征在于，试验环境包括水面飞行器的试验模型、升沉杆、套筒、导航杆、拖车、测桥、摄像机安装平台、高速摄像机，其中，拖车位于安装有造波机的水池上方，拖车包括位于其下方的测桥；套筒通过螺杆安装于测桥下方；升沉杆安装于套筒中，升沉杆能够上下运动；导航杆通过螺杆安装于测桥下方；试验模型与升沉杆通过螺杆固接，导航杆插入试验模型前端的导航片，试验模型能够在上下方向和俯仰方向自由运动；摄像机安装平台安装于拖车下方；高速摄像机安装于摄像机安装平台上；
2.根据权利要求1所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，模型为橙色，在模型一侧喷涂颜色相间的正方形网格。
3.根据权利要求2所述的水面飞行器模型波浪喷溅测量和处理方法，其特征在于，高速摄像机安装在模型绘制网格的一侧，通过调整摄像机安装平台改变高速摄像机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冠，焦俊，吴彬，江婷，唐彬彬，皮旭锋，
申请(专利权)人：中国特种飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：
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