【摘要】：混合驅動水下滑翔機集成了浮力滑翔運動和螺旋槳推進運動兩者的優(yōu)點,是一種新型的水下自航行器。作為一種自主水下觀測平臺,其在軍民兩個領域都有著巨大的應用前景�；旌向寗铀禄铏C有三種工作模式:浮力滑翔工作模式,用于需要長航程高隱蔽性的工作情況;動力滑翔工作模式,用于快速機動、有高精度航跡要求的工作情況;定深航行模式,用于對特定深度水層進行參數(shù)獲取的工作情況。本文以課題組前期研究成果為基礎,結合單純的浮力驅動水下滑翔機,設計開發(fā)了小型深海推進系統(tǒng),完成混合驅動水下滑翔機PETREL?Ⅱ樣機研發(fā)。建立了混合驅動水下滑翔機縱垂面動力學模型,并針對螺旋槳設計參數(shù)與滑翔機運動性能的相互關系進行分析。最后對混合驅動水下滑翔機整機進行了湖域及海域試驗,驗證了推進系統(tǒng)設計的正確性和功能有效性。本文的主要研究成果為:設計了混合驅動水下滑翔機推進系統(tǒng)。重點針對螺旋槳推進器開展詳細設計,推進器工作時,配合浮力系統(tǒng)、姿態(tài)調節(jié)系統(tǒng),可以實現(xiàn)混合驅動水下滑翔機的浮力滑翔、動力滑翔工作模式和定深航行工作模式。建立了混合驅動水下滑翔機阻力方程。通過B3?35槳型圖譜分析,建立相應的推力、轉矩系數(shù)方程,進一步推導出B3?35槳型推力、轉矩方程,并針對混合驅動水下滑翔機運動性能指標,以滿足推力與轉矩要求為目標,獲取了PETREL?Ⅱ滑翔機的最優(yōu)螺旋槳直徑及轉速參數(shù)范圍。建立了混合驅動水下滑翔機縱垂面動力學模型。模型同時考慮了姿態(tài)調節(jié)電池包平移量、浮力調節(jié)量以及推進系統(tǒng)推力、轉矩的共同作用,能夠較為準確的反映混合驅動水下滑翔機縱垂面的運動性能。文章建立了動力學模型并進行數(shù)值仿真,通過實際水域試驗,驗證了模型的正確性,并對其它類型的混合驅動水下滑翔機設計具有參考意義。
[Abstract]:Hybrid driving underwater glider is a new type of underwater self-propelled vehicle which integrates the advantages of buoyancy gliding and propeller propulsion. As an autonomous underwater observation platform, it has great application prospect in both military and civilian fields. There are three working modes of hybrid driving underwater glider: buoyancy gliding working mode, power gliding working mode for fast maneuvering and high precision track requirement, power gliding working mode for long voyage and high concealment. Fixed deep navigation mode, used to obtain the parameters of the specific depth of the operation of the water layer. Based on the previous research results of the research group and the simple buoyancy driven underwater glider, a small deep-sea propulsion system is designed and developed in this paper, and the prototype of the hybrid drive underwater glider PETREL- 鈪，

本文編號：2132171