不同艦船機(jī)庫(kù)外形下艉流場(chǎng)特征數(shù)值模擬研究

榮吉利，王 超，趙 瑞，李海旭，嚴(yán) 昊

（1.北京理工大學(xué) 宇航學(xué)院力學(xué)系，北京100081；2.中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院，北京100036）

0 引言

艦載直升機(jī)在執(zhí)行海上補(bǔ)給、搜救、反潛等任務(wù)中表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)，因此越來(lái)越多的艦載直升機(jī)被裝備于非航空型艦船上。但與陸基直升機(jī)不同，由于艦船運(yùn)動(dòng)以及艉部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素，使直升機(jī)起降受到嚴(yán)重的影響[1-3]。當(dāng)氣流流經(jīng)艦船會(huì)形成湍流邊界層，隨后會(huì)與飛行甲板前方的機(jī)庫(kù)壁面發(fā)生碰撞，由于幾何形狀的突然變化，會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)發(fā)生膨脹，此時(shí)湍流邊界層在機(jī)庫(kù)的分離點(diǎn)處分離，形成自由剪切層，在機(jī)庫(kù)后方的飛行甲板處形成巨大的回流區(qū)，該回流區(qū)包含了隨時(shí)間變化的渦結(jié)構(gòu)，且具有極強(qiáng)的非定常特性[4-6]。

相關(guān)學(xué)者使用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）對(duì)影響艦船艉流場(chǎng)的因素進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。黃斌等人[7]通過(guò)建立一個(gè)基于NS 方程的艦載直升機(jī)著艦域流場(chǎng)分析方法，探究了機(jī)庫(kù)開(kāi)合狀態(tài)對(duì)艦船艉部著艦域的影響，研究結(jié)果表明打開(kāi)機(jī)庫(kù)門(mén)更有利于直升機(jī)安全著艦；洪偉宏等人[8]以LHA 兩棲攻擊艦作為參考通過(guò)CFD 定常計(jì)算研究發(fā)現(xiàn)，艦船的上層建筑是誘發(fā)艦船艦面空氣湍流的因素之一，而島式上層建筑靠前的艦船可以改善后部甲板的流場(chǎng)環(huán)境；但國(guó)外相關(guān)的計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)研究表明，時(shí)間精確的非定常計(jì)算能夠精確捕捉由艦船船體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的非穩(wěn)態(tài)湍流氣流[9-11]。趙瑞等人[12]通過(guò)高精度的DES 方法對(duì)SFS 與SFS2 等船型展開(kāi)非定常數(shù)值模擬，得到了詳細(xì)的船體流場(chǎng)渦脫落和時(shí)間精確的流場(chǎng)數(shù)據(jù)，并從數(shù)值上探究了有無(wú)上層建筑與機(jī)庫(kù)門(mén)開(kāi)合狀態(tài)對(duì)艉流場(chǎng)的影響；劉長(zhǎng)猛等人[13]使用FLUENT 的非穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)機(jī)庫(kù)的形狀與尺寸會(huì)對(duì)飛行甲板周?chē)鷾u旋的強(qiáng)度和位置產(chǎn)生影響。

由此可見(jiàn)，艦船艉部空氣流場(chǎng)的變化取決于諸多因素，其中類(lèi)似后臺(tái)階類(lèi)型的艦船艉部會(huì)因?yàn)闄C(jī)庫(kù)外形尺寸的不同對(duì)其流場(chǎng)產(chǎn)生一定的影響。本文使用基于一方程SA（Spalart-Allmaras）模型[14]的脫體渦模擬（Detached-Eddy Simulation，DES）[15]對(duì)典型護(hù)衛(wèi)艦船型進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了不同機(jī)庫(kù)外形對(duì)艉流場(chǎng)的影響，并且根據(jù)非定常計(jì)算結(jié)果推導(dǎo)了預(yù)測(cè)艉流場(chǎng)回流區(qū)范圍的經(jīng)驗(yàn)公式。

1 計(jì)算模型與方法

1.1 計(jì)算方法

1.1.1 Spalart-Allmaras 湍流模型

基于一方程SA 模型的DES 方法，其湍流模型求解有關(guān)渦粘性變量的偏微分方程為：

1.1.2 DES 模型

DES 方法是將大渦模擬（LES）方法和雷諾平均（RANS）方法相結(jié)合的湍流模擬方法，通過(guò)對(duì)Spalart-Allmaras RANS 湍流模型進(jìn)行修正，使在離壁面近處的區(qū)域采用RANS 方法模擬邊界層內(nèi)小尺度渦的運(yùn)動(dòng)，而在遠(yuǎn)離壁面的區(qū)域處采用LES 方法模擬，對(duì)小尺度渦采用亞格子模型模擬，對(duì)大尺度渦進(jìn)行直接模擬。通過(guò)結(jié)合LES 方法和RANS 方法的優(yōu)點(diǎn)，DES 方法可以有效處理邊界層內(nèi)小尺度渦的脈動(dòng)，同時(shí)也降低了計(jì)算資源和計(jì)算時(shí)間[16]。

在DES 方法中，SA 模型中的長(zhǎng)度尺度，即流場(chǎng)中任意點(diǎn)到最近物面的距離d，用d~來(lái)代替，其中d~表達(dá)為

在當(dāng)前計(jì)算中，Δ=max（Δx，Δy，Δz）為網(wǎng)格中心到相鄰單元中心距離中最大的一個(gè)，CDES=0.65。其他細(xì)節(jié)可以參考文獻(xiàn)[15]。

1.1.3 計(jì)算設(shè)置

本文通過(guò)CFD++軟件，采用有限體積法對(duì)控制方程進(jìn)行離散，并基于具有空間二階精度的多尺度TVD（Total Variation Diminishing）限制器。時(shí)間推進(jìn)采用具有二階精度的雙時(shí)間步長(zhǎng)（Runge-Kutta）全隱式算法。定常計(jì)算采用一方程SA 模型并將其計(jì)算的結(jié)果作為非定常湍流計(jì)算的初始流場(chǎng)。非定常計(jì)算3 000 步，其中時(shí)間步長(zhǎng)Δt*=1.88×10-2s。

1.2 幾何模型

為了研究不同機(jī)庫(kù)外形對(duì)艦船艉部流場(chǎng)的影響，并且減少計(jì)算資源的消耗，本文使用三種簡(jiǎn)化的護(hù)衛(wèi)艦CFD 模型，如圖1所示，分別命名為A 船、B 船與C 船。三種簡(jiǎn)化船型在外形和尺寸上均保持一致，僅對(duì)艉部機(jī)庫(kù)的外形進(jìn)行改動(dòng)。其中，A 船機(jī)庫(kù)橫截面為“口”字型，機(jī)庫(kù)高度6.5 m；B 船機(jī)庫(kù)橫截面為“凸”字型，最大機(jī)庫(kù)高度6.5 m，最小機(jī)庫(kù)高度4.5 m；C 船機(jī)庫(kù)橫截面為“口”字型，機(jī)庫(kù)高度較低，為4.5 m。

圖1 三種簡(jiǎn)化船型A 船（左）、B 船（中）與C 船（右）及其尺寸細(xì)節(jié)Fig.1 Dimensions of three simplified frigate ships

1.3 網(wǎng)格劃分

整套網(wǎng)格為圓柱形區(qū)域，如圖2所示，船體模型被放置于圓柱形區(qū)域的中央，半徑r=4.5ls，高d=0.75ls，其中l(wèi)s為船長(zhǎng)。本文對(duì)三種簡(jiǎn)化模型采用混合網(wǎng)格進(jìn)行劃分，該混合網(wǎng)格由兩部分組成：一是整個(gè)流場(chǎng)的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，船體表面利用三角形單元形成的40 層棱柱結(jié)構(gòu)（垂直于壁面的第一層網(wǎng)格高度為5 mm，保證y+=o（10），增長(zhǎng)率為1.3）來(lái)保證粘性層流動(dòng)的捕捉；二是艉部飛行甲板上方區(qū)域的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，根據(jù)Spalart 的“重點(diǎn)區(qū)域”理論[17]，為了能充分地發(fā)揮DES 方法的優(yōu)點(diǎn)，網(wǎng)格單元應(yīng)該盡可能地小并且各向同性，故在艉流場(chǎng)重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域處使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格能更好地控制網(wǎng)格的精細(xì)程度。網(wǎng)格細(xì)節(jié)圖如圖3所示。A 船、B 船與C 船的網(wǎng)格量分別為1 278 萬(wàn)、1 240 萬(wàn)和1 217 萬(wàn)。

圖3 網(wǎng)格細(xì)節(jié)Fig.3 Details of simplified frigate ships’ grid

2 計(jì)算方法驗(yàn)證

為了準(zhǔn)確地研究艦船艉流場(chǎng)特性并驗(yàn)證CFD 的計(jì)算效果，國(guó)際項(xiàng)目TTCP[18]得到了簡(jiǎn)化的護(hù)衛(wèi)艦船型SFS2，其模型及尺寸如圖4所示。加拿大國(guó)家研究委員會(huì)對(duì)兩個(gè)簡(jiǎn)化模型都做過(guò)一系列的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，得到了飛行甲板及前部上層建筑中特定位置的平均速度場(chǎng)及湍流數(shù)據(jù)[19-20]。

為了驗(yàn)證本文CFD 方法的有效性，以SFS2 模型作為標(biāo)準(zhǔn)算例，針對(duì)0°風(fēng)向角下的流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。圖5給出了艉部甲板上方直線的時(shí)均速度分布曲線與風(fēng)洞實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，該直線與機(jī)庫(kù)等高度，位于甲板y-z 平面內(nèi)正中間位置，橫坐標(biāo)為坐標(biāo)值與甲板寬度d 的比值，縱坐標(biāo)為速度分量u、v、w與來(lái)流速度U∞的比值。從圖5 中可以看出本文的計(jì)算結(jié)果總體上與風(fēng)洞實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相吻合，這表明本文采用的計(jì)算方法是有效的。

圖4 SFS2 模型及尺寸細(xì)節(jié)Fig.4 The geometry of SFS2 and its dimensions

圖5 0°風(fēng)向角計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.5 Headwind mean velocities normalized by U∞

3 不同機(jī)庫(kù)外形對(duì)艦船艉流場(chǎng)的影響

機(jī)庫(kù)的幾何形狀是影響?hù)毫鲌?chǎng)回流區(qū)的重要因素之一，保證船體整體尺寸外形一致，探究不同機(jī)庫(kù)縱截面外形對(duì)艉流場(chǎng)的影響。

圖6 0°風(fēng)向角下y/b=0 截面處速度云圖與流線圖Fig.6 Streamlines and velocity magnitude contours for a headwind

圖6 為0°風(fēng)向角下y/b=0 截面的速度流線圖與云圖。從圖中可以看出，A 船回流區(qū)縱向長(zhǎng)度約為2.05 倍機(jī)庫(kù)高度，B 船回流區(qū)縱向長(zhǎng)度約為1.95 倍機(jī)庫(kù)高度，C 船回流區(qū)縱向長(zhǎng)度約為2.27 倍機(jī)庫(kù)高度?；亓鲄^(qū)范圍差距不大，直升機(jī)著艦域均在回流區(qū)內(nèi)。但從速度云圖可以明顯看出，B 船飛行甲板上方的下洗速度要明顯小于A 船；在飛行甲板長(zhǎng)度相同的情況下，A 船與B 船回流區(qū)縱向長(zhǎng)度占據(jù)了整個(gè)甲板的約74%，而C 船約為57%；從速度云圖也可以看出C 船回流區(qū)更靠近機(jī)庫(kù)，直升機(jī)著艦域位于回流區(qū)邊緣處。

圖7 右舷45°風(fēng)向角下橫截面合速度梯度云圖Fig.7 Contours of velocity magnitude for the Green 45° case

圖7給出了右舷45°風(fēng)向角下橫截面x/l=0，25%，50%，75%，100%處的合速度梯度云圖。可以看到，在甲板的右側(cè)出現(xiàn)了y 方向的“回流區(qū)”，A 船速度梯度的變化程度明顯大于B 船，特別是在近機(jī)庫(kù)區(qū)域處（x/l=25%與x/l=50%），而相同位置處C 船速度梯度的變化程度要小于A 船。從由高到低的速度梯度變化中可以得到機(jī)庫(kù)上方邊界產(chǎn)生的剪切層位置，同位置處速度梯度的大幅變化會(huì)對(duì)直升機(jī)安全著艦產(chǎn)生一定的影響。

圖8 0°風(fēng)向角下俯視截面z/h=1.15 處合速度梯度云圖（上：時(shí)均結(jié)果，下：瞬時(shí)結(jié)果）Fig.8 Contours of mean (top) and instantaneous (bottom) velocity magnitude for a headwind,plotted at z/h=1.15 above the deck

圖8 與圖9 分別為0°與右舷45°風(fēng)向角下俯視截面z/h=1.15 處合速度的梯度云圖。由時(shí)均結(jié)果可以看出：0°風(fēng)向角下時(shí)均流場(chǎng)結(jié)構(gòu)較為整齊劃一，渦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流動(dòng)會(huì)在建筑的邊緣產(chǎn)生分離，導(dǎo)致了自由剪切層；B 船機(jī)庫(kù)兩側(cè)較低高度的建筑外形減弱了后方艉流場(chǎng)的速度分離，與A 船相比速度梯度變化較為平緩；45°風(fēng)向角下，A 船艉部右舷處的速度梯度變化程度明顯大于B 船，且影響范圍更廣。由瞬時(shí)結(jié)果可以看出：0°風(fēng)向角下合速度在背風(fēng)處以及艉部飛行甲板位置處尾跡的不對(duì)稱(chēng)性表明了船體的幾何建筑構(gòu)型會(huì)出現(xiàn)相干的渦脫落特性。0°與45°風(fēng)向角下，A 船與C 船飛行甲板上空的流動(dòng)均較為紊亂，且渦區(qū)的覆蓋范圍更廣，而該位置一般為直升機(jī)在艉部飛行甲板上方高空盤(pán)旋的高度，說(shuō)明等高機(jī)庫(kù)的外形使得艉流場(chǎng)具有相對(duì)紊亂的湍流結(jié)構(gòu)，會(huì)對(duì)直升機(jī)在飛行甲板上方安全盤(pán)旋造成不利的影響。

圖9 右舷45°風(fēng)向角下俯視截面z/h=1.15處合速度梯度云圖（上：時(shí)均結(jié)果，下：瞬時(shí)結(jié)果）Fig.9 Contours of mean (top) and instantaneous (bottom) velocity magnitude for Green 45° case,plotted at z/h=1.15 above the deck

圖10 與圖11 分別為0°與右舷45°風(fēng)向角下艉部飛行甲板上方中心直線的下洗速度分布曲線，該直線的位置選擇基于直升機(jī)在甲板上空懸停時(shí)的位置。由結(jié)果可見(jiàn)，0°風(fēng)向角下，A 船最大下洗速度為-0.18U∞，B 船為-0.15U∞，C 船為-0.14U∞，最大下洗速度的位置均約與機(jī)庫(kù)同高。45°風(fēng)向角時(shí)下洗速度有更為明顯的梯度變化，約在0.36 倍機(jī)庫(kù)高度處達(dá)到極值，A 船最大下洗速度為-0.20U∞，而B(niǎo) 船為-0.15U∞，C 船為-0.12U∞。由此可見(jiàn)，在不同風(fēng)向角下B 船的最大下洗速度均小于A 船，且具有較低的機(jī)庫(kù)高度的C 船回流區(qū)關(guān)鍵區(qū)域處的下洗速度明顯減弱。

圖10 0°風(fēng)向角下甲板上方中心直線下洗速度分布曲線Fig.10 The downwash velocity component of the flight deck center for a headwind case

圖11 45°風(fēng)向角下甲板上方中心直線下洗速度分布曲線Fig.11 The downwash velocity component of the f light deck center for Green 45° case

0°與右舷45°風(fēng)向角下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)域特性如圖12 與圖13所示，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于飛行甲板正后方（x/l=0.8，y/b=0，z/H=0.6），該位置約為直升機(jī)進(jìn)艦的途經(jīng)點(diǎn)。可以看出，瞬時(shí)速度分量隨著時(shí)間發(fā)生周期性的脈動(dòng)，表明了流動(dòng)的非定常特性。0°風(fēng)向角下，A 船垂向速度最大振幅達(dá)到了-0.4U∞～+0.35U∞，B 船為-0.25U∞～+0.2U∞，C 船為-0.05U∞～+0.1U∞，A 船速度震蕩劇烈且幅值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B 船與C 船，且約為B 船的2 倍、C 船的4 倍；相同的趨勢(shì)也存在于45°風(fēng)向角下，此時(shí)A 船垂向速度的最大振幅達(dá)到了-0.6U∞～+0.8U∞，B 船為-0.05U∞～+0.6U∞，C 船為-0.05U∞～+0.5U∞。因此，A 船甲板后方的艉流場(chǎng)速度變化極快，會(huì)對(duì)直升機(jī)進(jìn)艦的操控性帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

圖14 為0°風(fēng)向角下某瞬時(shí)時(shí)刻流場(chǎng)的渦量等值面圖。渦量的判別依據(jù)為λ2準(zhǔn)則，λ2為S2+ Ω2的2階特征值，其中S 為應(yīng)變率幅值，是速度梯度的對(duì)稱(chēng)張量；Ω 為渦量幅值，是速度梯度的反對(duì)稱(chēng)張量。從圖中可以明顯地看出，因艦艏上層建筑而產(chǎn)生的渦結(jié)構(gòu)強(qiáng)度隨著氣流向艉部流動(dòng)而逐漸減小，但是遇到艉部機(jī)庫(kù)后渦結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又會(huì)加強(qiáng)。A 船與C 船整體的渦結(jié)構(gòu)較為相似，而C 船在甲板處的渦結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有所減弱。相比擁有與A 船同高機(jī)庫(kù)外形的B 船，B 船因其兩側(cè)較低的機(jī)庫(kù)高度使其在甲板處渦結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的程度也有所減弱。

圖12 0°風(fēng)向角下監(jiān)測(cè)點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)域特性Fig.12 Time domain characteristics of spectra point for a headwind case

圖13 45°風(fēng)向角下監(jiān)測(cè)點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)域特性Fig.13 Time domain characteristics of spectra point for Green 45° case

圖14 0°風(fēng)向角下某瞬時(shí)時(shí)刻流場(chǎng)渦結(jié)構(gòu)Fig.14 Visualization of time-accurate vortex in the airwake (flooded by the magnitude of downwash flow)

4 艉流場(chǎng)回流區(qū)范圍經(jīng)驗(yàn)公式探究

Schulman[21]總結(jié)并推導(dǎo)了0°風(fēng)向角下二維后臺(tái)階問(wèn)題中回流區(qū)范圍的經(jīng)驗(yàn)公式。后臺(tái)階的建筑外形會(huì)影響流場(chǎng)回流區(qū)的整體結(jié)構(gòu)，建筑外形包括其高度（H），迎風(fēng)寬度（W）以及氣流流經(jīng)臺(tái)面的長(zhǎng)度（L）。Wilson[22]給出了評(píng)價(jià)后臺(tái)階的長(zhǎng)度尺度R 為

式中：BS為較小的迎風(fēng)高度H，BL為較大的迎風(fēng)寬度W。

當(dāng)L＞0.9R 時(shí)，流動(dòng)會(huì)在建筑邊緣分離后形成自由剪切層，隨著流動(dòng)的發(fā)展會(huì)在某一位置與后方壁面發(fā)生再附，此時(shí)回流區(qū)的最大高度為HR=H。Fackrell[23]給出了再附點(diǎn)與建筑背風(fēng)面之間的距離，即回流區(qū)縱向范圍LR為

用機(jī)庫(kù)高度H 對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱化，得LR，H為

由A 船與C 船的機(jī)庫(kù)外形尺寸：

HA=6.5 m，HC=4.5 m，WA=WC=16 m，LA=LC=18 m

可得A 船與C 船的長(zhǎng)度尺度RA=8.76 m 和RC=6.88 m，由

LA=18 m＞0.9RA=7.88 m，LC=18 m＞0.9Rc=6.19 m

可知當(dāng)氣流流經(jīng)A 船與C 船的機(jī)庫(kù)后會(huì)與甲板產(chǎn)生再附，其位置為

這與前文所述結(jié)論完全吻合。

Schulman[21]給出了二維后臺(tái)階問(wèn)題中回流區(qū)垂向范圍變化公式：

對(duì)于艦船艉流場(chǎng)回流區(qū)問(wèn)題，由公式（3）可以確定不同機(jī)庫(kù)外形的長(zhǎng)度尺度，即機(jī)庫(kù)外形的幾何因子R。本文根據(jù)艦船特殊的建筑構(gòu)型與公式（5），并對(duì)非定常數(shù)值仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擬合，得到了確定等高機(jī)庫(kù)艉部不同橫向位置處回流區(qū)縱向長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)公式LR* 和不同縱向位置處回流區(qū)垂向高度的經(jīng)驗(yàn)公式zH：

式中：下標(biāo)H 是用機(jī)庫(kù)高度無(wú)量綱化的值。對(duì)于公式（8），當(dāng)y＜0 時(shí)取其絕對(duì)值。

圖15 A 船經(jīng)驗(yàn)公式驗(yàn)證Fig.15 Verification of empirical equation for ship A

通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式LR*和zH可以對(duì)等高機(jī)庫(kù)外形的艉流場(chǎng)回流區(qū)范圍進(jìn)行預(yù)估。圖15 與圖16 分別是對(duì)A 船與C 船艉流場(chǎng)回流區(qū)范圍經(jīng)驗(yàn)公式的驗(yàn)證，由圖可以看出本文所推導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)公式能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)回流區(qū)的范圍。

圖16 C 船經(jīng)驗(yàn)公式驗(yàn)證Fig.16 Verification of empirical equation for ship C

5 結(jié)論

本文采用基于SA 湍流模型的DES 方法對(duì)艦船艉流場(chǎng)進(jìn)行了非定常數(shù)值模擬，詳細(xì)分析了0°與右舷45°風(fēng)向角下不同機(jī)庫(kù)外形尺寸對(duì)艉部流場(chǎng)的影響，得到的主要結(jié)論如下：

（1）雖然具有等高機(jī)庫(kù)外形的A 船與兩側(cè)具有較低機(jī)庫(kù)高度外形的B 船在艉部產(chǎn)生的回流區(qū)范圍大體一致，但是和B 船相比，A 船更不利于直升機(jī)在艉部飛行甲板上方安全起降與懸停，具體表現(xiàn)為：A 船艉流場(chǎng)速度梯度變化程度大，飛行甲板上空流動(dòng)更為紊亂，渦區(qū)的覆蓋范圍更廣且機(jī)庫(kù)后方渦結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更強(qiáng)，飛行甲板中心直線上的下洗速度比B 船分別大3%（0°風(fēng)向角）與5%（右舷45°風(fēng)向角），飛行甲板艉部上方的垂向速度振幅過(guò)大，相當(dāng)于B 船的2 倍；

（2）降低機(jī)庫(kù)高度會(huì)使回流區(qū)位置相對(duì)前移，因此通過(guò)合理設(shè)計(jì)機(jī)庫(kù)高度可以使回流區(qū)有效避開(kāi)直升機(jī)的著艦域。較低的機(jī)庫(kù)高度使得艉部速度梯度變化趨于平緩，且大幅度降低了關(guān)鍵位置處的下洗速度和艉部渦結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，同時(shí)提升了直升機(jī)進(jìn)艦的穩(wěn)定性；

（3）通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式可以快速預(yù)測(cè)艉流場(chǎng)回流區(qū)的范圍與位置，為直升機(jī)著艦提供相應(yīng)的參考信息，增加其著艦的安全性。