高速水下機器人通氣空化減阻技術的水洞實驗研究
作者：王超; 胡志強; 衣瑞文; 林揚 中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室; 中國科學院大學
摘要：針對高速水下機器人的減阻需求,基于通氣空化減阻技術提出一種'空化器+邊條+橢球形流線體'構型的水下機器人.采用水洞實驗的方法分析了該構型的通氣空化特性和水動力特性.實驗結果表明,邊條能夠將空化器形成的空泡分割為上下2部分,2部分空泡在模型尺度范圍內幾乎獨立發展,互不干涉;在空化器上下孔不同時通氣可形成半空泡,保證模型具有一定濕表面積;通氣空化能夠大幅降低模型阻力,隨著弗勞德數的增大,減阻率進一步提高,在實驗弗勞德數范圍內的最大減阻率將近50%;在單側通氣或上下通氣空泡未在模型尾部閉合時,模型受到正的垂向力,能夠支撐模型自身重力.
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