混合驅(qū)動水下滑翔機的動力學(xué)特性及效率分析.pdf

1、傳統(tǒng)水下滑翔機因其低速、機動性差的缺點，嚴重限制了其應(yīng)用。而混合驅(qū)動水下滑翔機結(jié)合了傳統(tǒng)水下滑翔機與AUV的特點，提高了水下滑翔機的速度與機動性，同時具有純滑翔模式、混合驅(qū)動模式和水平直航模式三種不同的工作模式，擴大了水下滑翔機的應(yīng)用范圍。由于水下潛器的能源帶載能力有限，如何綜合利用三種工作模式達到最長的航程或在最短的時間內(nèi)完成作業(yè)，是本文重點研究的問題。本文以傳統(tǒng)的典型水下滑翔機為例，通過縱垂面內(nèi)定常運動的動力學(xué)模型，對不同驅(qū)動模式下

2、的縱垂面動力學(xué)特性及效率進行研究分析，并進行了試驗驗證。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一款大型混合驅(qū)動水下滑翔機，對其動力學(xué)特性、能量消耗、縱垂面的姿態(tài)調(diào)節(jié)方式進行了研究。研究結(jié)果對混合驅(qū)動水下滑翔機在不同作業(yè)及海況中的應(yīng)用有指導(dǎo)意義，具體研究成果如下:
　　(1)根據(jù)混合驅(qū)動水下滑翔機不同工作模式的動力學(xué)模型，求解出了有關(guān)參數(shù)的表達式，進而分析其動力學(xué)特性。根據(jù)混合驅(qū)動時滑翔機的動力學(xué)特性，提出混合驅(qū)動時提升速度的策略。
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3、)分別以單位航程耗能量和單位航程單位時間耗能量為指標，對傳統(tǒng)小型混合驅(qū)動水下滑翔機不同工作模式下的效率進行分析，根據(jù)結(jié)果提出小型混合驅(qū)動水下滑翔機在不同作業(yè)任務(wù)中的驅(qū)動模式策略。
　　(3)提出一款大型混合驅(qū)動水下滑翔機，對其外形進行設(shè)計，分析其基本性能，比較相對于小型混合驅(qū)動水下滑翔機的優(yōu)勢。進而對不同工作模式下驅(qū)動系統(tǒng)的能耗進行分析，提出大型混合驅(qū)動水下滑翔機深水作業(yè)條件下的驅(qū)動模式策略。
　　(4)對所設(shè)計的大型混合驅(qū)