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문제 정의
- 잠수함의 형상 설계 변수는 무수히 많지만, 이 것들 모두에 대한 안정성의 민감도 분석은 현실적 으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 개념설계 또는 기본설계 단계에서 형상 변경을 비교적 손쉽 게 수행할 수 있는 설계 인자들을 정의하여, 이것 들에 대한 민감도 지수를 계산하기로 한다. 미소 운동을 가정하는 경우, 수직면, 수평면 각각의 운 동에 영향을 미치는 형상 인자들이 구분될 수 있 으므로, 식(13), (14)와 같이 수직면, 수평면 형상 변수 벡터들을 정의하였다.
- 이때 잠수함의 성능 또는 운용 개념을 특징 짓는 여러 가지 관점에 따라 형상 변경 설계를 하게 된 다. 본 연구에서는 잠수함의 안정성 측면에서 형 상 변화의 영향을 분석하고자 한다.
- 본 연구에서는 잠수함의 초기설계 단계에서 변 경 가능한 형상 인자들에 대한 수평면, 수직면 안 정성 지수의 민감도 계산 절차를 정립하였다. 형 상 인자는 동유체력미계수에 영향을 미치고, 동유 체력미계수는 안정성 지수를 정의하는 식에 인자 가 된다.
- 2003, 여동진과 이기표2005, 여동진과 이기표 2006). 이러한 연구들은 조종운동방정식에 포함된 각 동유체력미계수가 조 종성능에 미치는 영향을 파악하는데 있다.
가설 설정
- - 잠수함은 좌우대칭이고, 수직, 수평면 운동은 각각 서로 다른 방향의 운동에 영향을 주지 않 는다.
- - 잠수함은 중성부력이고, 작은 전후동요가 다른 운동방향에 영향을 주지 않으며, 다른 방향의 운동도 전후동요에 영향을 주지 않는다. 또한 전후동요는 항상 안정하다.
- - 잠수함의 횡동요는 다른 방향의 운동에 영향을 주지 않으며, 무게중심이 상당히 아래에 있어서 충분히 안정하다.
- 이러한 가정은 제어장치 고정상태에서 안정성을 검토하는 경우와 같이 잠수함이 외부의 작은 교란 에 의해서 운동이 작게 일어나는 경우에 유효한 것이다. 앞서의 가정이 성립하는 경우, 수직면, 수 평면 운동방정식은 각각 다음과 같이 평형상태에 대한 섭동 상태변수들을 이용하여 선형화 할 수 있다(Burcher and Rydill 1994).
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