등속 사항하는 주형 활주선의 선체에 작용하는 동유체력

Abstract

활주선은 항주 자세, 속도에 따라 선체 주위 유동분포가 현저하게 변화한다. 활주선의 조종운동을 추정하려면 선체에 작용하는 동유체력의 수학모델화가 필요하며, 이 때 동유체력은 항주자세와 속도 등 운항 상태를 고려하여 수식화하여야 한다. 본 연구에서는 선저경사각 20도인 주형 활주선의 등속 사항 조건에 대한 선행 계열시험 데이터를 통계적으로 분석하여 좌우동요 힘과 선수동요 모멘트를 각각 선수각, 트림각, 속도에 대한 경험식으로 재구성하였다. 힘과 모멘트가 선수각에 비선형적으로 비례하고, 트림각과 속도에 대해서는 지수함수 형태임을 개략적으로 파악한 후, 각 변수 영향을 고려할 수 있도록 세 단계로 수식화하였다. 본 연구에서 정리된 수식은 타 선행 연구에서 제안된 선형 유체력 미계수 경험식에 비하여 넓은 선수각 범위에서 적용이 가능하며각 변수의 영향을 직관적으로 파악할 수 있는 장점이 있다. 제안된 수식으로 좌우동요 힘과 선수동요 모멘트를 재계산하고 기존의 모형시험 결과와 비교하여 정확도를 검증하였다.