张 贝，张代雨，王志东，吕海宁，杨建民

（1.上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240；2.上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院，海南三亚 572000；3.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江 212003）

0 引 言

随着人类社会的发展，陆地上的资源将被消耗殆尽，海洋在资源、环境空间等方面拥有得天独厚的优势，已经成为人类发展的重要基地，但在新世纪里如何合理开发、利用、保护海洋仍面临巨大挑战。海洋环境探测及资源开发利用，离不开先进的海洋观测技术及探测技术，自主水下航行器（autonomous underwater vehicle，AUV）将人工智能、探测识别、信息融合、智能控制、系统集成等多方面技术集中应用于同一水下载体，通过自主决策、控制完成复杂海洋环境中预定任务，能够高效率地开展各种作业及探测任务，具有观测范围大、效率高、机动性能好等优点[1-4]，已在大范围海洋探测和资源开发领域发挥出越来越重要的作用。

AUV 壳体不仅为内部设备提供空间、密封、承受外压，还与外部流体相互作用，产生航行阻力、颠覆力矩及流体噪声等[5-6]，因此，AUV 壳体外形的优劣对其整体性能具有重要影响。AUV 壳体一般要求体积丰满系数越大越好，以提供更大的内部容积来安装探测设备；头部的转捩点越靠后越好，以降低湍流及转捩区流动噪声对制导系统的严重干扰；航行阻力越小越好，以降低整个航行过程的能量需求；最大减压系数越小越好，避免航行过程中的空化现象等。为了更好地达到上述要求，目前，优化设计方法被广泛应用于AUV的壳体设计中[7-10]，且发挥出越来越重要的作用。……