X타 잠수함 BB2의 구속모형시험 및 수평면 기초 시뮬레이션

Abstract

본 연구에서는 X타를 갖는 잠수함의 수중 상태 조종운동 시뮬레이션을 위하여 구속모형시험을 수행하고, 일부 실험 결과에 대한 이론적 계산을 병행하였다. MARIN 공개 선형 ‘BB2’의 1/15 축소 모형선(L=4.7m)을 대상으로 수중 상태 수직면, 수평면 VPMM시험을 수행하고, 주로 수평면 운동에 관련된 유체력미계수를 추출하였다. 특히 각 운동방향의 부가질량 및 부가관성모멘트는 이상유체 가정 하에 스트립법으로 추정하고, 실험에서 추출한 결과와 유사함을 확인하였다. 잠수함의 선미타는 프로펠러 앞쪽에 위치하며 사항, 선회 중에 타 앞쪽 선체나 세일에서 교란된 후류에 민감한 영향을 받음을 포착하였다. 현상을 보다 구체적으로 규명하기 위하여 사항시험 등 일부 조건의 CFD 계산을 병행하였고, 타력 및 타 유입 유동에 초점을 두어 분석하였다. 구속시험, 수치계산 결과를 기반으로 수평면 선회에 대한 기초 시뮬레이션을 수행하고, 기 공개된 MARIN 1/18 축소 자유항주시험 결과와 비교, 검증하였다.