TÍNH TOÁN THỦY ĐỘNG LỰC HỌC CHO TÀU USV DẠNG HAI THÂN

Tóm tắt

Kết cấu tàu hai thân (catamaran) giữ vai trò quan trọng trong thiết kế USV nhờ khả năng cung cấp độ ổn định cao, diện tích boong lớn và lực cản thấp hơn so với tàu một thân có cùng lượng chiếm nước. Cấu hình hai thân giúp giảm dao động lắc ngang, duy trì khả năng điều khiển chính xác khi USV hoạt động trong điều kiện sóng gió phức tạp. Ngoài ra, khoảng cách giữa hai thân tạo điều kiện thuận lợi để tích hợp cảm biến, thiết bị khảo sát và hệ thống điều khiển tự động. Những đặc điểm này làm cho catamaran trở thành nền tảng lý tưởng cho các nhiệm vụ dài hạn như quan trắc biển, giám sát và khảo sát địa hình đáy. Tuy nhiên, tương tác sóng-thân và sự phân bố áp suất phức tạp giữa hai thân đặt ra yêu cầu cấp thiết phải nghiên cứu sâu về thủy động lực học của cấu hình này. Trong các mẫu tàu hai thân phổ biến, mẫu tàu hai thân của Chao Wang 2016 sẽ được chọn để xây dựng và tính toán, kiểm chứng mô hình CFD hiện dùng tiến đến áp dụng cho mẫu thực chế tạo trong pha tiếp theo.

Title

HYDRODYNAMIC CALCULATIONS FOR A CATAMARAN-TYPE USV

Abstract

The catamaran configuration plays a crucial role in USV design due to its high stability, large deck area, and lower hydrodynamic resistance compared to monohull vessels of equivalent displacement. The twin-hull arrangement effectively reduces roll motion and maintains precise maneuverability when the USV operates under complex wind and wave conditions. Additionally, the spacing between the two hulls provides favorable conditions for integrating sensors, survey equipment, and autonomous control systems. These characteristics make the catamaran an ideal platform for long-duration missions such as ocean observation, surveillance, and seabed mapping. However, the wave-hull interactions and the complex pressure distribution between the two hulls highlight the need for in-depth hydrodynamic investigations of this configuration. Among the commonly used catamaran models, the 2016 design by Chao Wang is selected for reconstruction and analysis in this study, serving as the basis for CFD model validation before being applied to a prototype in the subsequent development phase.