波浪滑翔器水下牵引机滑翔动力分析

摘要

波浪滑翔器的纵向速度与水下牵引机结构参数有很大关系,其中水下牵引机自重和水翼最大俯仰角对其影响尤为突出.文中以"海哨兵"波浪滑翔器为研究对象,采用牛顿-欧拉方程建立水翼动力学模型,对最优自重及最优角度进行计算流体力学仿真,并将仿真结果与试验数据进行对比分析.分析结果可知,受到多种因素的影响,两者数据存在一定偏差,但两者总体趋势相近,数据显示20°俯仰角为水翼的最优俯仰角,3级海况条件下,45 kg的自重使得水下牵引机在下滑时间和下滑位移方面更加匹配波浪特性.文中在部分参数确定的情况下,研究自重和俯仰角对波浪滑翔器推进效率的影响,可为波浪滑翔器后续的参数优化和设计提供参考.