초공동 성능검증 및 정적 받음각을 갖는 초공동화 수중체에 대한 실험적 연구

Abstract

본 연구에서는 환기형 초공동 실험을 위해 선박해양플랜트연구소 내에 신조된 고속 캐비테이션 터널에 대해서 소개하였으며 신뢰성 있는 초공동 실험을 위해 수행된 기초 실험들에 대하여 기술하였다. 그리고 캐비테이터 받음각에 따라 유체력을 계측하였으며 캐비테이터의 받음각을 매개변수로 하는 항력계수의 추정식을 도출하였다. 또한 초공동화 수중체의 정적 받음각 변화를 고려한 초공동 형상 및 유체력을 계측하였다. 수중체의 planing이 나타날 때의 초공동 형상을 관찰하였고 planing이 몸체에 미치는 항력, 양력, pitching 모멘트 등을 계측하였다. 선수부 경사각이 9˚와 12˚ 일 때 수중체에 유사한 초공동 현상이 발생하였다. 선수부 각도 9˚가 12˚에 비해 pitching 모멘트가 크게 작용하는 것을 확인할 수 있으나 증가비율에서는 선수부 각도 12˚가 더 크게 나타나는 것을 볼 수 있다. 이러한 자료들은 수중운동체의 자세 제어에 중요한 기초자료로 활용된다.