武建国，陈超英，王树新，张宏伟，王晓鸣

混合驱动水下滑翔器滑翔状态机翼水动力特性

武建国，陈超英，王树新，张宏伟，王晓鸣

(天津大学机械工程学院，天津 300072)

将水下滑翔器和水下自航行器两者功能集合于一身，提出了一种新概念混合驱动水下滑翔器．采用计算流体力学方法对混合驱动水下滑翔器滑翔状态下机翼对滑翔经济性和稳定性的影响进行了数值模拟研究．正交试验表明，其滑翔经济性受机翼弦长影响最为显著；滑翔器的稳定性受机翼的后掠角影响最为显著；对4个具体模型在0°～20°攻角的进一步的数值模拟表明，机翼的位置主要影响滑翔稳定性，对滑翔经济性影响较小．滑翔器在6°左右攻角航行时，具有最大的升阻比．研究为混合驱动水下滑翔器的设计提供了理论指导和参考．

混合驱动水下滑翔器；计算流体力学；滑翔经济性；稳定性；水动力学

水下滑翔器又称水下滑翔机器人或水下滑翔机，是一种利用浮力驱动的新型水下无人航行器，主要用于海洋环境测量．水下滑翔器续航能力大、噪音小、成本低，因此具有重要的军事价值[1]．目前研制成功的水下滑翔器主要有3种[2-5]：Webb公司生产的Slocum滑翔器、华盛顿大学设计的Seaglider滑翔器以及Scripps海洋研究所研制的Spray滑翔器．这3种滑翔器的航程都超过了2,000,km，水下续航时间达到几百天，甚至近1年[5]．然而，由于采用浮力驱动，水下滑翔器在水下只能做锯齿形轨迹航行，其航迹精度和定位精度低，航速……