잠수함 선체와 세일 후류에 놓이는 X타 제어력 특성

Abstract

일반적인 잠수함의 선미타는 십자타, 혹은 X타 형상을 갖는다. 이 중 X타는 십자타에 비하여 동일 횡단면 범위 내에서 넓은 유효면적을 확보할 수 있다. 제어 방법은 다소 복잡한 반면, 일부 고장이 발생하더라도 각 방향의 기동이 자유로운 장점으로 최근에 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 공개선형으로서 X타를 장착한 MARIN BB2 잠수함의 1/15 축소 구속모형시험을 수행하고, X타의 제어력 특성에 초점을 두어 분석하였다. X타의 직진 중 타각시험을 수행하고, 각 1기의 개별적인 타력 특성을 파악하였다. 또한 타 2기 시험을 통하여 개별적인 타력 모델의 중첩으로 전체 외력의 재현이 가능함을 확인하였다. 구속모형시험 기반 수평면 3자유도 선회 시뮬레이션을 수행한 결과 기 공개된 타 기관 자유항주시험과 비교하여 선회 직경이 다소 큰 경향이며, 자유항주 선회시험의 X타 타력이 타 위치에 따라 상이함을 확인하였다. 타 유입류를 보다 구체적으로 분석하기 위하여 전산유체계산을 수행하였다. ？6도, -12도 사항 시험 계산 결과 사항 중 선체 및 세일 후류에 놓이는 타의 제어력이 감소하였다. 선체와 세일 후류에 의하여 타 유입속도와 타 유입각이 모두 감소하며, 특히 유입각의 변화가 타력 감소에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 추후 시뮬레이션 모델 개선에 이를 활용할 계획이다.