Chcę potencjalnie zbudować podwodny szybowiec , rodzaj łodzi podwodnej, która jest powolna, ale może działać przy bardzo niskim poborze mocy. Jednak, aby działało to skutecznie, znalazłem kilka źródeł wskazujących, że wymiary komponentów, zwłaszcza skrzydeł, są kluczowe dla jego sukcesu.

Znalazłem jednak bardzo rzadkie informacje o tym, jakie powinny być te wymiary! Z przyjemnością przeprowadzę trochę prób i błędów, jeśli chodzi o to, ale aby zaoszczędzić trochę pracy, czy ktoś ma jakieś informacje na temat tego, jakie powinny być wymiary krytyczne?

Nie ma właściwej odpowiedzi.

Myślę jednak, że mogę wyjaśnić, co przeczytałeś do tej pory. Potrzebujesz silnika wypornościowego do dostarczenia ciągu, skrzydeł do ukierunkowania tego ciągu oraz pewnej zdolności do zmiany kąta pochylenia podczas zmiany wyporu. Musisz więc zrównoważyć siłę silnika z oporem wytwarzanym przez skrzydła. Jednocześnie skrzydła muszą być wystarczająco duże, aby przekształcić pionowe siły wyporu w ruch poziomy. (Zasadniczo im płytsze głębokości, z którymi pracujesz, tym mniej mocy będzie wymagał Twój silnik pływalności.)

Istniejące szybowce

Jest to złożony problem, a istniejące rozwiązania są bardzo różne.

Seaglider

Seaglider AUV (zbudowany na University of Washington, obecnie własnością iRobot) jest ukształtowany tak, aby osiągnąć przepływ laminarny. Antena mocuje się z tyłu, umożliwiając pojazdowi komunikację, wskazując nosem w dół na powierzchnię. Nie ma zewnętrznych ruchomych części; cała kontrola odbywa się poprzez wewnętrzne przesunięcie ciężaru. _{(źródło: washington.edu )}

Rozpylać

Spray Glider (zbudowany w Scripps Institute of Oceanography, obecnie własnością Bluefin) ma bardziej cylindryczny kształt. Antena znajduje się w jednym ze skrzydeł, a pojazd leży na boku na powierzchni w celu komunikacji. _{(źródło: auvac.org )}

Szybowce Slocum

Szybowce Slocum mają cylindryczny kształt, który bardziej pasuje do obudowy ciśnieniowej. Mają wersję z napędem elektrycznym, ale prawdziwą magią jest ich bardziej nowoczesny „szybowiec termiczny” - wykorzystują fakt, że ciśnienie rośnie wraz z głębokością, ale temperatura spada wraz z głębokością, aby stworzyć silnik, który nie wymaga (lub bardzo mało) wejście elektryczne. Podobnie jak Seaglider, antena jest w ogonie. _{(źródło: rutgers.edu )}

Liberdade XRAY

Liberdade XRAY ma kształt latającego skrzydła i (o ile mi wiadomo) jest w rzeczywistości najszybszym autonomicznym szybowcem podwodnym, jaki kiedykolwiek powstał. To bardziej do użytku morskiego niż naukowego - śledzi okręty podwodne.

Podchodzenie do problemu (od zera)

Jeśli nie możesz znaleźć eksperta w dziedzinie hydrodynamiki, który by Ci pomógł (co byłoby najlepszą opcją), proponuję zacząć od silnika wypornościowego i pracować na zewnątrz.

1. Sprawdź, jak duży wypór może wytworzyć Twój silnik
2. Sprawdź, ile mocy wymaga silnik
3. Zdecyduj, ile potrzebujesz baterii - będzie to znacząca część całkowitej masy
4. Sprawdź swoją zdolność przycinania pojazdu (prawdopodobnie przesuwając akumulator do przodu i do tyłu) i oblicz kąty nachylenia, które będziesz w stanie wytworzyć
5. W razie potrzeby powtórz kroki 1-4
6. Zrób prototypowy kształt, a jego wyporność połowę tego, co silnik może wyprodukować (minus trochę za bezpieczeństwo). Następnie przeciągnij go na dno basenu i zobacz, co się stanie.
7. W razie potrzeby powtórz kroki 1-6