Я рассчитываю построить подводный планер , тип подводной лодки, которая будет медленной, но может работать на очень малой тяге. Однако, чтобы он работал эффективно, я нашел несколько источников, намекающих на то, что размеры компонентов, особенно крыльев, имеют решающее значение для его успеха.

Однако я нашел очень скудную информацию о том, какими должны быть эти размеры! Я рад сделать несколько проб и ошибок, если дело доходит до этого, но чтобы сохранить какую-то работу, есть ли у кого-нибудь какая-либо информация о том, какими должны быть критические измерения?

Там нет правильного ответа.

Тем не менее, я думаю, что могу уточнить, что вы читали до сих пор. Вам нужен двигатель плавучести для обеспечения тяги, крылья для направления этой тяги и некоторая способность изменять угол наклона при изменении плавучести. Итак, вам нужно сбалансировать силу вашего двигателя с сопротивлением, созданным вашими крыльями. В то же время ваши крылья должны быть достаточно большими, чтобы преобразовать вертикальные силы плавучести в горизонтальное движение. (Как правило, чем меньше глубина, с которой вы работаете, тем меньше энергии потребуется вашему двигателю плавучести.)

Существующие планеры

Это сложная проблема, и существующие решения для нее сильно различаются.

Seaglider

Seaglider AUV (построенный в Университете Вашингтона, в настоящее время принадлежащий iRobot) имеет форму, обеспечивающую ламинарный поток. Антенна крепится сзади, позволяя транспортному средству общаться, указывая носом вниз на поверхность. Не имеет внешних движущихся частей; весь контроль осуществляется путем внутреннего смещения веса. _{(источник: washington.edu )}

Спрей

Spray Glider (построенный в Институте океанографии Скриппса, в настоящее время принадлежащий Bluefin) имеет более цилиндрическую форму. Антенна расположена в одном из крыльев, а транспортное средство лежит на боку на поверхности для связи. _{(источник: auvac.org )}

Slocum Gliders

Планеры Slocum имеют цилиндрическую форму, которая больше подходит для корпуса под давлением. У них есть версия с электрическим приводом, но настоящая магия заключается в их более современном «тепловом планере» - они используют тот факт, что давление увеличивается с глубиной, но температура уменьшается с глубиной, чтобы сделать двигатель, который не требует (или очень мало) электрический вход. Как и Seaglider, антенна находится в хвосте. _{(источник: rutgers.edu )}

Liberdade XRAY

Liberdade XRAY имеет форму летающего крыла и, насколько мне известно, является самым быстрым автономным подводным планером, когда-либо созданным. Это больше для морского использования, чем для научного использования - он отслеживает подводные лодки.

Подход к проблеме (с нуля)

Если вы не можете найти эксперта по гидродинамике, который мог бы помочь (что было бы наилучшим вариантом), я бы предложил начать с двигателя плавучести и работать наружу.

1. Выясните, какую плавучесть может создать ваш двигатель
2. Выясните, сколько энергии требует ваш двигатель
3. Определите, насколько большой аккумулятор вам понадобится - это будет значительная доля от общего веса
4. Изучите свою способность подрезать свое транспортное средство (вероятно, перемещая батарею вперед и назад) и рассчитайте углы наклона, которые вы сможете произвести
5. Повторите шаги 1-4 при необходимости
6. Сделайте форму опытного образца, сделайте его плавучесть половиной того, что может произвести двигатель (минус немного для безопасности). Затем перетащите его на дно бассейна и посмотрите, что произойдет.
7. Повторите шаги 1-6 при необходимости