文章提出基于环形翼（Ring Wing）的流场改善装置（FID），用于优化船舶推进器入流分布。该装置通过被动产生纵向涡流重构船体边界层速度场，降低推进器入流周向不均匀性。研究涵盖三种应用形式：作为独立RFID装置、传统十字稳定器替代品及非对称集成推进器。模型实验验证：单轴潜艇流场不均匀性降低60%，离散噪声减少6~10 dB；鱼雷类航行体接近消除直线运动流场扰动。提出谐波控制理论指导迭代设计，通过限定速度分布带实现目标谐波抑制。
船舶推进器噪声与振动主要源于入流速度周向分布不均匀性（\(\Delta = V_{\max} - V_{\min}\)）。传统方法依赖船体构型优化或增加桨叶数量，成本高昂且效果有限。文章提出环形翼流场改善装置（RFID），通过纵向涡流重构边界层速度分布，为降噪减振提供新解决方案。该装置分为主动式（需外部供能）与被动式（利用来流动能），本文聚焦被动式环形翼设计。
环形翼置于推进器与附体之间，其尾缘产生的纵向涡强度由下式决定：
\[ I_v \propto \frac{d(V \cdot b \cdot \epsilon)}{d\varphi} \]
其中 \(V\) 为来流速度，\(b\) 为翼弦长，\(\epsilon\) 为当地攻角（含结构安装角与流向偏差角）。该式表明：入流不均匀性越强，生成涡流越显著。涡流诱导的横向速度重新分配边界层内纵向速度，从而抑制 \(\Delta\) 值。
流体力学对比表明（表1）：当升力相同时，环形翼相较十字翼可减少20%诱导阻力，实现稳定器展长与面积同步优化。
模型实验（20英尺缩比）显示：RFID使 \(\Delta\) 降低60%，离散噪声减少6~10 dB。独特优势在于机动状态下仍保持流场改善效果，可提升隐身航速上限。需注意：船体与RFID间隙过小可能引发扩散器效应，增加阻力。
需采用迭代设计精确控制谐波振幅（见第4节）。经优化的RFID可显著抑制离散噪声，传统方法难以实现同类效果。
环形翼稳定器在直线运动中近乎消除流场不均匀性（图7），机动时仍具降噪效果。附加优势包括：提升操纵性、简化推进器结构（减少桨叶数量）。
目标为抑制速度周向分布 \(V(\varphi)\) 的特定傅里叶谐波（\(a_q, b_q\)）。建立理想曲线 \(V_{\text{ideal}}(\varphi)\) 类型：
定义 \(\delta\)-限带：当 \(V(\varphi)\) 落入 \(V_{\text{ideal}} \pm \delta/2\) 带内时，目标谐波衰减得以保证。
双轴潜艇需结合计算流体力学（CFD）与模型实验，可调尾缘襟翼加速迭代过程。
单轴潜艇与鱼雷类航行体风险最低（实验效果明确）；双轴船舶需全尺寸试验验证。技术优势包括：
环形翼装置为船舶推进系统提供兼具降噪、增效与隐身提升的创新解决方案。