Пропульсивные комплексы (ПК) судов разного назначения стали особенно востребованы в связи с широкой программой судового строительства в последние годы, а также развитию электрификации приводов и систем электроснабжения особенно в условиях Арктики. Подводным суднам (ПС) при этом отводится значительная роль как в качестве транспортных судов (танкеры, газовозы, исследовательские суда), так и в более широком использовании подводных лодок (ПЛ). Широкий набор и развитие традиционных и нетрадиционных движителей взамен гребного винта постоянно обсуждается в литературе особенно с широким распространением винторулевых колонок и водометов. Параллельно с развитием ПЛ развиваются и подводные аппараты (ПА) как в качестве глубоководных, спасательных и специального назначения, так и в качестве широко используемых на быстроходных подводных дронов и торпед, причем последние наиболее широко используют как электропривод, так и гидрореактиный принцип движения.
Цель статьи состоит в анализе ПК применительно к ПС с использованием моделирования, управления и оценки их энергоэффективности, а также применительно к ПА на примере динамики ПК торпед. Библиография в части ПК и тяговых характеристик электропривода отражена в [1–7] посвящена конструированию и применению движителей. Вопросы моделирования наиболее полно представлены в [8], тенденции развития ПК освещены в [9–11], а управления судном в [12–16]. Вопросы динамики ПК быстроходных дронов и торпед представлены в [17–19].
Подводные суда ПС и подводные лодки ПЛ имеют близкие соотношения главных размерений и форму обводов корпуса, а также режимы движения, что позволяет рекомендовать единый способ оценки их ходовых качеств.
Сопротивление моделей ПС и ПЛ зависит от главных размерений, формы обводов, скорости, а также посадки (дифферента и крена). При плавании на достаточно большой глубине (заглубление оси ПЛ более 2,5–3,0 параметров корпуса) ПС и ПЛ не испытывают волнового сопротивления, и полное сопротивление R, Н для них может быть определено по формуле (1):