水下滑翔机水动力外形研究综述.pdf

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1、第16卷第7期2012年7月船舶力学JoumalofShipMechanicsV01．16No．7Jul．2012文章编号：1007—7294(2012)07-0829--09水下滑翔机水动力外形研究综述李志伟，崔维成(中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082)摘要：水下滑翔机是一种将传统的浮标技术与水下机器人技术相结合而研制成的新型自治水下机器人．具有作业时间长、航行距离大、建造和使用成本低等优点。水下滑翔机主要用于海洋环境长时间、大范围的实时监测，因此要求其具有优良的水动力性能。文章简要回顾了水下滑翔机的发展历程，重

2、点介绍r其水动力外形方面的研究进展，并简要介绍r混合驱动和飞翼等概念在水下滑翔机上的应用研究，最后对水下滑翔机未来的发展趋势进行了展望。关键词：水下滑翔机；发展历程；水动力外形；混合驱动；飞翼中图分类号：U614．94l文献标识码：AOverviewonthehydrodynamicperformanceofunderwaterglidersLIZhi-wei，CUIWei-cheng(ChinaShipScientificReseawhCenter,Wll】【i214082．China)Abstract：Underwat

3、ergliderisanewkindofAUVwhichtakesadvantagesoftraditionalbuoysandunder-waterrobots．Ithasmanymeritssuchaslong-range,extended-durationandlowcosts．Wellhydrodynamicperformanceisnecessaryforanunderwatergliderforitsusageofoceanmonitoringoverawidetemporalandspatialrange，T

4、hehistoryofunderwatergliderdevelopmentisreviewedinthispaper,togetherwiththedevelopmenttrendsofitshydrodynamicperformances．Moreover，theapplicationstudyofconceptssuchashybridpropulsionandflyingwingsonunderwaterglidersisbrieflyintroduced．Finally，theprospectsofHa-derw

5、aterglidersareproposed．Keywords：underwaterglider；developmentprocess；hydrodynamicperformance；hybridpropulsion；flyingwings1引言据美国国家地理网站报道111，2012年3月26日，美国导演卡梅隆已经驾驶其请人秘密研制的单人深潜器“深海挑战者(DEEPSEACHALLENGE)”号，冕图1，成功下潜至世界海洋的最深处一马里亚纳海沟的挑战者海渊底部，最大下潜深度10898m。事实上，卡梅隆并不是唯一一个梦想着潜

6、入海洋最深处的探险家。美国探险家SteveFossett也在2005年曾委托豪克思海洋技术公司(HawkesOcean收稿日期：2012—05—23基金项目：国家863海洋高技术项目(2009AA093303)支持作者简介：李志伟(1987一)，男，中国船舶科学研究中心硕士生；崔维成(1963一)，博士。中国船舶科学研究中心研究员，博士生导师。830船舶力‘娑第16卷第7期Technologies，简称H．O．T)121帮他设计制造能到达全海深的两座位的DeepFlightChallenger(DFC)号载人潜水器，见图2

7、。m于SteveFossett在2007年9月驾机探险过程巾意外身亡，DFC潜水器的设计制造工作由于资金中断而停滞过一段叫’间，f日在2010年，另·位探险家ChrisWelsh获得英国实业巨头理查德·布兰森(RichardBranson)的资金支持，使得该项目得以继续。他们两人现计划于2012年冲刺大两洋屉深海沟波彩黎扫i]-“；tJ：洲⋯再挑战扦”哆载人潜水器DeepseaChallengel’酽”幽211．0．T公一d的I)¨：概念吲}’ig．2(',oneeptualpaintingotI)F’I这两种类型的载人潜

8、水器与目前国际上著名的第二代科学作业型载人潜水器r·有明显的小㈣，王要Ⅸ别有两个方面：(1)通过减人的办法来回避大载人舱制造的困难，如卡梅隆的单人载人舱，内直径只有1．1m，采用普通的高强度钢就nr以制造。(2)显著提高下潜上浮速度。第二代载人潜水器的下潜卜．浮速度一般在l一2Kn之间，我国的“蛟龙”号