摘要：水下滑翔机是一种以浮力驱动方式按“锯齿形”轨迹运动的水下自航行器,在海洋观测领域得到了广泛的应用。当前,跨季度与跨海域的观测应用需求对水下滑翔机的续航能力提出了更高的要求。本文设计了长航程水下滑翔机“海燕-L”,并研究了系统关键参数的优化设计方法,取得的研究成果如下:1.提出了基于航程模型的水下滑翔机关键单元优化设计方法。为了提升系统的航行效率和能源带载,本文提出了多参数耦合水动外形与仿生藕节形耐压壳体优化设计方法,获得了最优的外形尺寸与壳体参数。

摘要：混合驱动自主潜航器融合了自主潜航器机动灵活和水下滑翔机续航能力强的优点,针对自身携带能源有限的问题,对在两种工作模式下如何实现最大航行距离进行了研究。从航行过程中的能源消耗入手,得出航行距离与速度、电子设备功率等的关系,通过理论分析和仿真手段得出最大续航能力的实现方法。在螺旋桨驱动模式下,当以经济航速航行时,可以达到最大航行距离;在浮力驱动模式下,当以最大滑翔效率航行时,水平方向上的滑翔距离最大,并且水平方向上的滑翔距离随着剖面深度的增大而增大,当剖面深度大到一定程度之后,最大滑翔距离趋于恒定。该研究方法可为类似水下航行器电源管理系统的能源分配提供参考,也可为航行器外形的设计和传感器的选型提供理论指导。