混合驅動水下滑翔機的動力學特性及效率分析.pdf

1、傳統(tǒng)水下滑翔機因其低速、機動性差的缺點，嚴重限制了其應用。而混合驅動水下滑翔機結合了傳統(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，通過縱垂面內定常運動的動力學模型，對不同驅動模式下

2、的縱垂面動力學特性及效率進行研究分析，并進行了試驗驗證。在此基礎上，本文提出了一款大型混合驅動水下滑翔機，對其動力學特性、能量消耗、縱垂面的姿態(tài)調節(jié)方式進行了研究。研究結果對混合驅動水下滑翔機在不同作業(yè)及海況中的應用有指導意義，具體研究成果如下:
　　(1)根據(jù)混合驅動水下滑翔機不同工作模式的動力學模型，求解出了有關參數(shù)的表達式，進而分析其動力學特性。根據(jù)混合驅動時滑翔機的動力學特性，提出混合驅動時提升速度的策略。
　　(2

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)小型混合驅動水下滑翔機不同工作模式下的效率進行分析，根據(jù)結果提出小型混合驅動水下滑翔機在不同作業(yè)任務中的驅動模式策略。
　　(3)提出一款大型混合驅動水下滑翔機，對其外形進行設計，分析其基本性能，比較相對于小型混合驅動水下滑翔機的優(yōu)勢。進而對不同工作模式下驅動系統(tǒng)的能耗進行分析，提出大型混合驅動水下滑翔機深水作業(yè)條件下的驅動模式策略。
　　(4)對所設計的大型混合驅