武 珅， 宋明太， 芮 偉

(中國船舶科學(xué)研究中心 船舶振動(dòng)噪聲重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，無錫 214082)

船舶在冰區(qū)航行時(shí)，特別是破冰航行狀態(tài)，經(jīng)常導(dǎo)致碎冰塊下浸并沿著船體側(cè)面和底面滑動(dòng)，對船體和螺旋槳、舵等附體結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行帶來影響。對于船舶螺旋槳而言，通常裸露于船艉且浸深較淺，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)抽吸作用使得冰水混合流中的冰塊靠近槳盤，進(jìn)而與旋轉(zhuǎn)槳葉發(fā)生碰撞和切削作用，直至冰塊通過槳盤面。冰塊對槳葉的碰撞沖擊載荷要高于水動(dòng)力載荷[1]，是造成冰區(qū)船舶螺旋槳葉片變形甚至損壞的主要因素，因此開展冰槳碰撞對冰區(qū)船舶螺旋槳的性能影響研究具有重要意義。

由于冰水混合環(huán)境下的冰槳碰撞作用過程復(fù)雜，涉及固-固、固-液、液-汽等多物理場的耦合作用，目前在數(shù)值模擬方面還未能建立起全耦合的分析求解方法，多采用分離解耦和假設(shè)簡化的方法處理[2]?，F(xiàn)行的冰區(qū)螺旋槳載荷和強(qiáng)度校核規(guī)范多是源于模型和實(shí)船試驗(yàn)，通過試驗(yàn)反映物理作用現(xiàn)象，再經(jīng)過理論分析和系列統(tǒng)計(jì)回歸進(jìn)行修正參數(shù)的選取[3]，是解決此類力學(xué)問題的主要技術(shù)手段。對于冰槳碰撞切削作用的模型試驗(yàn)，國內(nèi)外學(xué)者利用凍結(jié)和非凍結(jié)冰，已分別在冰水池和拖曳水池、空泡水筒等開展了試驗(yàn)研究工作。Wang等[4]在加拿大IOT冰水池開展了吊艙推進(jìn)器切削層冰的模型試驗(yàn)，測量了切削過程中螺旋槳的推力和扭矩特性變化。Huisman等[5-6]利用石蠟和樹脂的非凍結(jié)模型冰在荷蘭MARIN水池進(jìn)行了自由運(yùn)動(dòng)冰與螺旋槳碰撞，測試了螺旋槳的多分量水動(dòng)力性能變化。郭春雨等[7]采用非凍結(jié)模型冰，冰塊為夾持固定狀態(tài)，測試比較了螺旋槳在空氣中和水中切削模型冰時(shí)的推力和扭矩性能差異。相比于螺旋槳切削層冰和固定模型冰塊，自由運(yùn)動(dòng)冰塊存在平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的多自由度，受螺旋槳抽吸流場作用影響，與螺旋槳作用的隨機(jī)性和不確定性更強(qiáng)，冰槳碰撞螺旋槳水動(dòng)力隨時(shí)間和空間變化。因此，在試驗(yàn)過程中如果僅采集螺旋槳水動(dòng)力曲線，不輔以冰槳碰撞的作用過程圖像，難以達(dá)到分析冰槳碰撞過程對螺旋槳性能影響規(guī)律的目的。由于冰槳碰撞是個(gè)瞬態(tài)的作用過程，捕捉冰塊運(yùn)動(dòng)和冰槳碰撞的細(xì)節(jié)信息需要借助于高速攝影技術(shù)，并保證高速攝像和螺旋槳水動(dòng)力的采集同步，以實(shí)現(xiàn)對冰槳碰撞影響的時(shí)空同步分析。

關(guān)于船舶螺旋槳性能試驗(yàn)的同步測試，主要為研究螺旋槳與流體作用產(chǎn)生的力學(xué)聲學(xué)特征信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和作用機(jī)理，國內(nèi)外學(xué)者研究開發(fā)了獲取螺旋槳力學(xué)、聲學(xué)和槳葉圖像等多特征同步信息的測試技術(shù)，已將其應(yīng)用在螺旋槳空泡、脈動(dòng)壓力和噪聲等性能的試驗(yàn)測試中。Pereira等[8-9]利用高速攝像技術(shù)記錄船尾流場中的螺旋槳空泡形態(tài)，通過對比螺旋槳非定常梢渦空泡、片空泡的演變過程和同步采集的脈動(dòng)壓力變化，研究揭示了螺旋槳梢渦空泡、片空泡的周期發(fā)展和潰滅過程與脈動(dòng)壓力的特征關(guān)系。Song等[10]在空泡水筒開展了槳葉梢渦空泡形態(tài)和噪聲性能的同步測試試驗(yàn)，通過匹配調(diào)節(jié)高速相機(jī)采集幀數(shù)和水聽器采樣頻率，實(shí)現(xiàn)槳葉噪聲頻譜曲線與梢渦空泡形態(tài)變化圖像的同步采集，進(jìn)而分析建立了槳葉梢渦空泡的聲學(xué)模型，研究揭示了槳葉梢渦空泡的發(fā)聲機(jī)制和噪聲變化特征。

鑒于此，本文利用空泡水筒模擬冰槳碰撞試驗(yàn)環(huán)境，嘗試將高速攝像和螺旋槳水動(dòng)力的同步測試技術(shù)應(yīng)用到冰槳碰撞模型試驗(yàn)中。為獲取自由冰塊運(yùn)動(dòng)和冰槳碰撞過程的螺旋槳水動(dòng)力性能變化，需要搭建多相機(jī)圖像與螺旋槳水動(dòng)力之間的同步采集測試系統(tǒng)，進(jìn)行多相機(jī)的組合布置和觸發(fā)采集環(huán)節(jié)的參數(shù)匹配調(diào)節(jié)。然后，綜合分析冰塊和螺旋槳性能的時(shí)空特征變化信息，檢驗(yàn)同步測試效果，為研究冰槳碰撞對螺旋槳性能影響提供測試手段。

1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蜏y試裝置

1.1 螺旋槳模型

本次冰槳碰撞螺旋槳水動(dòng)力性能試驗(yàn)的測試對象為一只四葉螺旋槳模型[11]，槳模直徑0.25 m，右旋，盤面比0.72，0.7R螺距比0.817，如圖1所示。槳模材料暫選用鋁合金，還未考慮實(shí)船冰區(qū)螺旋槳的材料特點(diǎn)而選擇高強(qiáng)度的銅槳或不銹鋼槳，本次模型試驗(yàn)的主要目的是搭建同步系統(tǒng)和檢驗(yàn)測試效果。

1.2 模型冰

試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅谥袊翱茖W(xué)研究中心的小型冰水池制備，凍結(jié)層冰的冰力學(xué)特性參數(shù)如表1所示。表1中冰厚和冰力學(xué)特性參數(shù)的選取主要是參考試驗(yàn)槳模縮尺比和柯西相似關(guān)系，考慮到模型試驗(yàn)是在常溫空泡水筒中進(jìn)行，模型冰的冰力學(xué)特性參數(shù)會(huì)隨溫度的變化而變化，因此給出了試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅谋W(xué)特性參數(shù)變化范圍。

表1 試驗(yàn)層冰的性能參數(shù)Tab.1 Performance parameters of test level ice

將凍結(jié)層冰預(yù)切割成三種尺寸的長方體冰塊，冰厚相同，長和寬分別為40 mm×40 mm、60 mm×60 mm和80 mm×80 mm，每種40塊，以滿足不同測試工況和重復(fù)性試驗(yàn)要求。試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅鶚尤鐖D2所示。

圖2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅鶋KFig.2 Test model ice

1.3 測試裝置

模型試驗(yàn)在中國船舶科學(xué)研究中心的空泡水筒中進(jìn)行?？张菟驳墓ぷ鞫沃睆?.8 m，長度3.2 m，水速范圍3～20 m/s，壓力調(diào)整范圍8～400 kPa，最低空泡數(shù)(無模型)0.15?？张菟查L軸動(dòng)力儀的推力、扭矩和轉(zhuǎn)速測試量程分別為4 000 N、500 N·m和4 500 r/min。

試驗(yàn)中采用兩臺(tái)高速相機(jī)，一臺(tái)視角較大用于記錄冰槳相對運(yùn)動(dòng)和碰撞切削的整體作用效果，型號(hào)為Photron APX，幀率最高可達(dá)到8 000 fps，分辨率為1 024×512，空間分辨率每像素約0.18 mm。另一臺(tái)高速相機(jī)則聚焦于螺旋槳葉片，主要捕捉模型冰與槳葉的碰撞破壞過程，型號(hào)為Photron SA4，幀率和分辨率均與前者一致，空間分辨率每像素約0.13 mm。同時(shí)，為滿足高速相機(jī)高幀率對進(jìn)光量的要求，在模型試驗(yàn)中配備了4 000 W的照明燈進(jìn)行補(bǔ)光。

2 測試方法

如圖3所示，螺旋槳模型安裝于空泡水筒的長軸動(dòng)力儀上，模型冰位于螺旋槳來流前方，由長臂夾進(jìn)行夾持布放，兩臺(tái)高速相機(jī)和照明燈均位于空泡水筒的同側(cè)面。為了實(shí)現(xiàn)冰槳碰撞過程中高速攝像和螺旋槳水動(dòng)力性能的同步測量，分別從兩臺(tái)高速相機(jī)上引出信號(hào)同步控制線，首先通過兩臺(tái)高速相機(jī)觸發(fā)采集環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)多相機(jī)的圖像采集同步。然后，將信號(hào)同步線的一端與水動(dòng)力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，另一端與圖像采集控制系統(tǒng)連接。對螺旋槳水動(dòng)力時(shí)域信號(hào)進(jìn)行采集時(shí)，在模型冰釋放前由圖像采集控制系統(tǒng)觸發(fā)信號(hào)控制兩臺(tái)高速相機(jī)開始圖像拍攝，與此同時(shí)發(fā)出上升沿電壓信號(hào)，該信號(hào)由水動(dòng)力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收，并與螺旋槳水動(dòng)力測試信號(hào)同步輸出。

圖3 模型試驗(yàn)布置Fig.3 Model test arrangement

試驗(yàn)前首先進(jìn)行模型冰塊的布放位置調(diào)節(jié)，通過空泡水筒上蓋口、鋼板尺、卡尺等對長臂夾位置進(jìn)行軸向、徑向和垂向定位。采用槳軸中心線和槳盤面作為垂向和軸向的基準(zhǔn)位置，分別將夾持冰塊點(diǎn)到槳軸中心線和槳盤面的距離作為施放碎冰塊的垂向和軸向相對位置，而在徑向上保證從空泡水筒自上而下看長臂夾與槳軸中心成一條直線。在試驗(yàn)中選取2個(gè)垂向位置，均位于槳軸上方，距槳軸中心線分別為D/2和D/4；2個(gè)軸向位置，均在螺旋槳來流前方，距槳盤面分別為D和D/2，所以模型冰塊共有4個(gè)初始釋放位置。以高速相機(jī)的拍攝視角看模型冰與螺旋槳的位置關(guān)系，4個(gè)釋放位置(D、D/2)、(D、D/4)、(D/2、D/2)和(D/2、D/4)分別稱之為左上、左下、右上和右下方。

本文為冰槳碰撞對螺旋槳性能影響的初次機(jī)理性試驗(yàn)，主要關(guān)注在螺旋槳旋轉(zhuǎn)抽吸作用下的冰塊運(yùn)動(dòng)和冰槳碰撞特性，因此本次試驗(yàn)空泡水筒沒有開水速，僅螺旋槳以給定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)將空泡水筒的上蓋板打開，水筒中注水至上蓋口，螺旋槳設(shè)定2個(gè)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速分別為15 r/s和20 r/s。待螺旋槳旋轉(zhuǎn)抽吸流動(dòng)穩(wěn)定后，由長臂夾深入水筒至不同指定位置釋放模型冰塊，模型冰塊被抽吸至槳盤面而發(fā)生冰槳碰撞切削作用。模型試驗(yàn)共包括3種尺寸冰塊、4個(gè)初始釋放位置和2個(gè)螺旋槳模型轉(zhuǎn)速，所以共有24個(gè)試驗(yàn)工況?？紤]到冰塊與螺旋槳運(yùn)動(dòng)、冰槳碰撞破壞過程存在一定的隨機(jī)和不確定性，在每組工況進(jìn)行了5次重復(fù)性試驗(yàn)測試，因此共進(jìn)行了120次冰槳碰撞模型試驗(yàn)測試，同步測量了不同幾何尺寸冰塊、不同初始釋放位置和不同螺旋槳轉(zhuǎn)速下的冰塊運(yùn)動(dòng)、碰撞破壞過程和螺旋槳的水動(dòng)力系數(shù)變化。

3 測試結(jié)果分析

圖4給出了試驗(yàn)采集到的一組螺旋槳模型推力時(shí)歷變化和高速攝像的同步信號(hào)曲線，實(shí)線為去掉螺旋槳模型水動(dòng)力均值后以零點(diǎn)為波動(dòng)變化的推力時(shí)歷信號(hào)曲線，虛線為高速相機(jī)的信號(hào)線。

圖4 水動(dòng)力和高速攝像同步信號(hào)曲線Fig.4 Hydrodynamic and high-speed video synchronization signal curves

從圖4可以看出，1.0 s左右時(shí)刻發(fā)生的冰槳碰撞使得槳模推力曲線出現(xiàn)明顯的跳動(dòng)，并在冰塊碰撞結(jié)束后衰減至穩(wěn)定。而在螺旋槳模型推力的采集過程中，由高速相機(jī)圖像采集控制系統(tǒng)給出觸發(fā)信號(hào)，進(jìn)而得到上升沿電壓信號(hào)開始圖像采集，根據(jù)高速相機(jī)的最大圖像存儲(chǔ)量和采集幀數(shù)計(jì)算得到圖像的采集時(shí)長，作為下降沿信號(hào)結(jié)束同步采集。

圖5和圖6給出了圖4中同步采集信號(hào)的上升沿和下降沿觸發(fā)時(shí)刻附近曲線的放大圖，通過采樣點(diǎn)和采樣時(shí)刻可計(jì)算得到同步采集時(shí)長為5.458 7 s，而高速相機(jī)采集相片的存儲(chǔ)量為10 917張圖片，采集幀數(shù)設(shè)置為2 000 fps/s，總采集時(shí)長為5.458 5 s。對比圖像采集時(shí)長和水動(dòng)力上升沿到下降沿的采集時(shí)長可見，同步誤差在0.2 ms。此外，從圖5和圖6中的上升沿和下降沿電壓信號(hào)變化存在一定斜率可以看出，從觸發(fā)至信號(hào)穩(wěn)定所需的時(shí)間在0.5 ms左右，而槳模推力的采樣頻率為3×104，高速相機(jī)的采樣間隔為0.5 ms，本試驗(yàn)的高速攝影和水動(dòng)力同步采集誤差應(yīng)小于1 ms?？梢姡綔y試在冰槳碰撞螺旋槳水動(dòng)力性能試驗(yàn)中取得了良好的應(yīng)用效果。

圖5 上升沿觸發(fā)時(shí)間Fig.5 Trigger time of the rising edge

圖6 下降沿觸發(fā)時(shí)間Fig.6 Trigger time of the falling edge

由于本次冰槳碰撞模型試驗(yàn)存在多個(gè)測試工況，而且在相同工況下冰塊與螺旋槳的碰撞作用過程也不盡相同，因此研究冰槳碰撞對螺旋槳性能影響需要借助于試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線和冰槳時(shí)空變化信息來進(jìn)行綜合分析，下面從中選取兩組典型冰槳碰撞作用過程進(jìn)行具體說明，工況如表2所示。

表2 典型試驗(yàn)工況Tab.2 Typical test condition

圖7為工況1冰塊運(yùn)動(dòng)、冰槳碰撞破壞過程和螺旋槳模型推力的同步采集測試結(jié)果。需要指出的是，圖中的槳模推力截取了從冰塊運(yùn)動(dòng)靠近槳模到冰槳碰撞作用結(jié)束段的時(shí)歷變化曲線，在曲線上選取部分時(shí)刻點(diǎn)(A～O)，分別給出了兩臺(tái)高速相機(jī)在對應(yīng)時(shí)刻采集到的圖片。

圖7 高速攝像和螺旋槳模型推力的同步測試結(jié)果(工況1)Fig.7 Test results of high-speed video and model propeller thrust synchronization measurement (case 1)

從圖7可以看出，兩臺(tái)高速相機(jī)分別從整體和局部視角同步采集到了冰塊運(yùn)動(dòng)和冰槳碰撞作用過程?？傮w來看，在右上方位置釋放后，自由狀態(tài)模型冰在螺旋槳抽吸力、重力和浮力的綜合作用下，約在D時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至槳盤面，與旋轉(zhuǎn)槳模的4號(hào)槳葉導(dǎo)邊發(fā)生碰撞切削作用，直到J時(shí)刻破碎，然后向螺旋槳下游方向運(yùn)動(dòng)。從該工況模型冰的碰撞破碎過程來看，模型冰形狀和尺寸為40 mm×40 mm×40 mm的立方體，為三種模型冰中的最小尺寸，模型冰受到槳模4號(hào)槳葉的單次碰撞切削作用，即被切穿破碎而通過槳盤。

對比圖7槳模的推力變化曲線也可以看出，在發(fā)生冰槳碰撞作用前，即A、B、C以及之前時(shí)刻，槳模的均流水動(dòng)力采集成穩(wěn)定小幅波動(dòng)狀態(tài)。在D時(shí)刻左右開始出現(xiàn)異常脈動(dòng)，在整個(gè)D～J時(shí)間段內(nèi)冰槳碰撞導(dǎo)致的脈動(dòng)幅值要遠(yuǎn)大于水動(dòng)力作用，由于本次工況發(fā)生現(xiàn)象為冰槳的單次碰撞，在初次的推力脈動(dòng)即達(dá)到?jīng)_擊峰值，如圖中F時(shí)刻。而在K時(shí)刻向后，雖然冰槳碰撞過程已經(jīng)結(jié)束，但由于長軸動(dòng)力儀受到冰槳碰撞的激勵(lì)作用，此時(shí)采集到的槳模推力會(huì)比碰撞前出現(xiàn)較大波動(dòng)，并隨時(shí)間不斷衰減。

圖8給出了工況2冰塊運(yùn)動(dòng)、冰槳碰撞破壞過程和螺旋槳模型推力變化的同步采集測試結(jié)果，包括冰槳碰撞過程的槳模推力時(shí)歷變化曲線和部分時(shí)刻點(diǎn)(A～R)的兩臺(tái)高速相機(jī)采集圖片。

圖8 高速攝像和螺旋槳模型推力的同步測試結(jié)果(工況2)Fig.8 Test results of high-speed video and model propeller thrust synchronization measurement (case 2)

從圖8冰槳碰撞過程圖片可以看出，工況2的模型冰與槳模發(fā)生多次的碰撞作用，從C時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至槳盤與1號(hào)槳葉接觸，模型冰在旋轉(zhuǎn)槳葉帶動(dòng)下發(fā)生翻轉(zhuǎn)和部分破壞，然后連續(xù)與2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)槳葉以及再與1號(hào)槳葉發(fā)生碰撞切削作用。從C～O時(shí)刻，基本經(jīng)過一個(gè)螺旋槳旋轉(zhuǎn)周期后，模型冰大部分受旋轉(zhuǎn)槳葉的沖撞作用向螺旋槳外半徑方向彈開，再向螺旋槳下游運(yùn)動(dòng)，而模型冰僅有小部分被槳葉切碎，未能整體貫穿。

從圖8槳模推力變化曲線上也可以看出，在冰槳碰撞作用過程中采集到的大幅推力脈動(dòng)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間要大于圖7，且推力脈動(dòng)的幅值和數(shù)量也都增大，例如出現(xiàn)G、K、N等時(shí)刻的多個(gè)峰值。由于工況2的模型冰塊為80 mm×80 mm×40 mm的長方體，質(zhì)量和慣性較工況1增大，且初始釋放位置在左上方，具有更多的抽吸加速時(shí)間和更大的軸向運(yùn)動(dòng)速度，因此冰槳碰撞槳模的推力脈動(dòng)幅值更大，連續(xù)的冰槳碰撞沖擊作用明顯。而在P時(shí)刻冰槳碰撞結(jié)束后，受到連續(xù)激勵(lì)的長軸動(dòng)力儀采集到的槳模推力波動(dòng)也要大于工況1，衰減到穩(wěn)定水動(dòng)力采集狀態(tài)所需的時(shí)間也要增加。

從以上兩個(gè)冰槳碰撞案例可以看出，不同的模型冰尺寸、初始釋放位置和螺旋槳的運(yùn)行工況，會(huì)產(chǎn)生模型冰塊受切削破碎經(jīng)過槳盤和碰撞彈開至槳盤外的不同冰槳碰撞作用方式，且碰撞次數(shù)和碰撞程度均不相同，隨機(jī)性和不確定性較強(qiáng)。此外，由于每組工況均進(jìn)行了重復(fù)性試驗(yàn)，下面仍選取工況2對試驗(yàn)測試的重復(fù)性進(jìn)行分析。圖9給出了工況2部分重復(fù)性試驗(yàn)的螺旋槳推力時(shí)歷曲線測試結(jié)果。

(a) 重復(fù)性試驗(yàn)1

(b) 重復(fù)性試驗(yàn)2圖9 工況2螺旋槳推力的重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果Fig.9 Repeatability test results of propeller thrust in case 2

對比圖9和圖8的重復(fù)性試驗(yàn)螺旋槳推力時(shí)歷曲線可以看出，相同工況螺旋槳與冰塊的碰撞作用時(shí)長和碰撞峰值基本在同一量級，但出現(xiàn)的峰值數(shù)目和峰值大小存在差異。這主要是由于螺旋槳存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在每次試驗(yàn)中難以做到槳葉在相同相位位置時(shí)釋放冰塊。雖然相同工況的重復(fù)性試驗(yàn)使得冰塊在到達(dá)槳葉時(shí)的徑向位置基本相同，但冰塊與槳葉開始接觸的弦向位置不同，而螺旋槳又存在三維曲面形狀，使得冰塊與槳葉的碰撞作用方式不同，進(jìn)而帶來冰槳碰撞次數(shù)和碰撞峰值大小的差異?？梢?，自由運(yùn)動(dòng)冰塊與螺旋槳碰撞的不同工況之間、相同工況的重復(fù)性試驗(yàn)之間均可能出現(xiàn)不同的冰槳碰撞作用方式，也證明了本文建立冰槳碰撞作用過程圖像和螺旋槳水動(dòng)力同步采集分析系統(tǒng)的必要性，否則難以對測試結(jié)果進(jìn)行合理解釋。

因此開展此類問題研究，非常有必要借助于冰槳碰撞作用過程的性能曲線和時(shí)空特征變化信息，從多個(gè)工況以及重復(fù)性試驗(yàn)中提取極限和平均結(jié)果，綜合分析冰槳碰撞對螺旋槳水動(dòng)力性能的影響變化規(guī)律。

4 結(jié) 論

(1) 將高速攝影和螺旋槳水動(dòng)力同步測試技術(shù)應(yīng)用于冰槳碰撞螺旋槳水動(dòng)力性能模型試驗(yàn)中，通過多相機(jī)同步測試平臺(tái)的搭建和觸發(fā)采集環(huán)節(jié)的參數(shù)匹配調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了冰槳碰撞過程中螺旋槳水動(dòng)力隨時(shí)空變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過對比圖像采集時(shí)長和觸發(fā)信號(hào)曲線，驗(yàn)證了同步測試技術(shù)在冰槳碰撞模型試驗(yàn)應(yīng)用中取得了良好效果。

(2) 冰槳碰撞存在單次、多次等不同的碰撞作用方式，隨機(jī)性和不確定性強(qiáng)，對螺旋槳水動(dòng)力性能的影響程度不同。同步測試可為冰槳碰撞提供時(shí)空多特征變化信息，為綜合分析冰槳碰撞對螺旋槳性能影響提供可靠依據(jù)。