下凹和上凸型海洋内孤立波对遥控潜航器的作用力研究

遥控潜航器在海洋环境勘测、钻井支持和水下救援等领域得到了广泛应用。遥控潜航器在陆架和陆坡处工作时很容易遭遇海洋内孤立波（Internal Solitary Waves, ISWs）。海洋内孤立波在传播过程中会诱发水平向和垂向流，从而对正在下放、回收和作业状态的遥控潜航器施加作用力。本文分别利用连续分层e KdV和KdV方程估算2个振幅相近的下凹和上凸型海洋内孤立的流速场，进而利用莫里森公式（Morison’s equation）估算这2个海洋内孤立波对1个遥控潜航器的作用力，比较遥控潜航器在不同类型海洋内孤立波流场中的受力差别。研究表明：下凹和上凸型海洋内孤立波均会对遥控潜航器施加较强的水平向力，且不同类型海洋内孤立波在相同深度上对遥控潜航器施加的水平向力的方向不同；对下凹型海洋内孤立波，遥控潜航器在上、下层所受水平向力的大小相差不大；对上凸型海洋内孤立波，遥控潜航器在下层所受水平向力是上层所受的水平向力的2倍；2种类型海洋内孤立波对潜航器施加的垂向力都较弱。