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飞翼式水下滑翔机的总体设计与实验研究
| 论文题名： | 飞翼式水下滑翔机的总体设计与实验研究 |
| 关键词： | 水下滑翔机;艇体结构;飞翼倾角;船舶设计 |
| 摘要： | 水下滑翔机是一种相对新兴的智能水下机器人，它没有传统的推进装置，其运动靠自身的浮力与重力差驱动，配合姿态角的调节，实现水下的锯齿路线运动。第一代水下滑翔机的外形由艇体、水平翼、尾翼组成，由于艇体部分基本不产生升力，且内部空间有限，使得滑翔比与滑翔速度较小。“飞翼”又叫做翼身一体，这一概念源于飞行器设计，指的是机身隐藏于机翼中，或者通过流畅的过渡淡化机身。将飞翼的概念引入水下滑翔机，旨在获得更好的水动力性能，并促进水下滑翔机向大型化发展。 本文针对飞翼式水下滑翔机，从总体设计和实验研究两个方面展开。首先依据潜水器的静力学以及操纵性的相关要求，对飞翼式水下滑翔机进行总布置的规划，对水下滑翔机的重量、重心、浮力、浮心进行初步计算，验证其稳性。然后，针对水下滑翔机的纵倾角调节范围、横滚角调节范围进行了优化设计，对水密舱进行强度校核。总布置设计完成后，对浮力调节系统和重心调节系统进行了详细设计，主要包括机械结构的设计、运动副的参数选择、执行元件（电机、阀等）的选型、可靠性分析等工作。开展实验研究时先对每个功能模块进行测试，对关键的问题进行验证，然后再此基础上进行整机测试。另外针对水池试验的需要，设计了“应急上浮系统”以及“红外遥控装置”，并对这两者进行了测试。然后再按阶段进行潜水器整体的岸上调试和水池试验。实验证明，本文的设计行之有效，同时也验证了飞翼式水下滑翔机的优势。通过样机的设计制作以及下水试验，探索了飞翼式水下滑翔机的工作特点，设计方法和规律，也为今后进行深入的研究提供了一个实验平台。 |
| 作者： | 王奥博 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李晔;徐鹏飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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