การเลือกขนาดที่เหมาะสมสำหรับเครื่องร่อนใต้น้ำ


12

ฉันกำลังมองหาการสร้างเครื่องร่อนใต้น้ำซึ่งเป็นเรือดำน้ำชนิดหนึ่งที่ทำงานช้า แต่สามารถใช้งานได้ด้วยกำลังไฟต่ำมาก อย่างไรก็ตามเพื่อให้มันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพฉันได้พบแหล่งข้อมูลหลายแห่งที่บอกใบ้ว่ามิติของส่วนประกอบโดยเฉพาะปีกมีความสำคัญต่อความสำเร็จของมัน

อย่างไรก็ตามฉันได้พบข้อมูลกระจัดกระจายมากเกี่ยวกับขนาดเหล่านี้ควรเป็นอย่างไร! ฉันยินดีที่จะทำการทดลองและข้อผิดพลาดเล็กน้อยหากมันลงมา แต่เพื่อบันทึกงานบางอย่างไม่มีใครมีข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับมิติที่สำคัญควรเป็นอย่างไร


2
ฉันไม่มีข้อมูลใด ๆ นอกเหนือจากการทดลองใช้และข้อผิดพลาด (ดังนั้นความคิดเห็นแทนคำตอบแบบเต็ม) แต่ฉันขอแนะนำให้ไปที่ร้านขายอุปกรณ์งานอดิเรกในพื้นที่ของคุณและซื้อโฟมเครื่องบิน RC / ปีกเครื่องบินร่อนสองหรือสามชนิด ถูก ชั่งน้ำหนักพวกมันลงแล้วลากลงไปในน้ำในสระว่ายน้ำในพื้นที่ของคุณเพื่อดูว่าพวกมันร่อนอย่างไรและคุณสามารถตัดและสร้างโฟมขึ้นมาใหม่ด้วยมีดร้อนเพื่อให้มันสมบูรณ์แบบ ฉันไม่คุ้นเคยกับเครื่องร่อนใต้น้ำ แต่นี่เป็นจุดเริ่มต้นที่รวดเร็วและราคาถูก โชคดี!
คริส

คำตอบ:


8

ไม่มีคำตอบที่ถูก

อย่างไรก็ตามฉันคิดว่าฉันสามารถอธิบายสิ่งที่คุณอ่านได้จนถึงตอนนี้ คุณต้องมีเครื่องยนต์พยุงเพื่อจัดหาแรงขับปีกเพื่อควบคุมแรงขับนั้นและความสามารถในการเปลี่ยนมุมพิทช์ของคุณเมื่อคุณเปลี่ยนทุ่นลอยน้ำ ดังนั้นคุณจะต้องสมดุลความแข็งแกร่งของเครื่องยนต์ของคุณด้วยการลากที่สร้างโดยปีกของคุณ ในเวลาเดียวกันปีกของคุณต้องใหญ่พอที่จะเปลี่ยนแรงพยุงแนวตั้งของการลอยตัวเป็นแนวนอน (โดยทั่วไปความลึกตื้นกว่าที่คุณทำงานด้วยเครื่องยนต์ทุ่นลอยน้ำของคุณจะต้องใช้พลังงานน้อยลง)

เครื่องร่อนที่มีอยู่

นี่เป็นปัญหาที่ซับซ้อนและวิธีแก้ปัญหาที่มีอยู่แตกต่างกันไป

Seaglider

Seaglider AUV (สร้างขึ้นที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันปัจจุบันเป็นเจ้าของโดย iRobot) มีรูปทรงเพื่อให้เกิดการไหลแบบราบเรียบ เสาอากาศติดตั้งที่ด้านหลังช่วยให้ยานพาหนะสื่อสารในขณะที่ชี้จมูกลงที่พื้นผิว ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวภายนอก การควบคุมทั้งหมดทำได้โดยการเปลี่ยนน้ำหนักภายใน (ที่มา: washington.edu )Seaglider เป็นชิ้น ๆ

สเปรย์

สเปรย์เครื่องร่อน (สร้างขึ้นที่สถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps ปัจจุบันเป็นเจ้าของโดยบลูฟิน) เป็นรูปทรงกระบอกมากกว่า เสาอากาศตั้งอยู่ในปีกข้างหนึ่งและยานพาหนะวางอยู่ด้านข้างบนพื้นผิวเพื่อสื่อสาร (ที่มา: auvac.org )
สเปรย์ร่อน

Slocum Gliders

เครื่องร่อนสโลคัมไปเพื่อรูปทรงกระบอกที่เหมาะกับที่อยู่อาศัยความดัน พวกเขามีรุ่นขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า แต่เวทมนตร์ที่แท้จริงนั้นอยู่ใน "เครื่องร่อนความร้อน" ที่ทันสมัยกว่า - พวกเขาใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าแรงดันเพิ่มขึ้นตามความลึก แต่อุณหภูมิจะลดลงด้วยความลึกเพื่อทำให้เครื่องยนต์ไม่ต้องใช้ อินพุตไฟฟ้า เช่นเดียวกับ Seaglider เสาอากาศอยู่ที่ส่วนท้าย (ที่มา: rutgers.edu )Slocum Glider

Liberdade XRAY

Liberdade XRAY มีรูปร่างเหมือนปีกบินและ (ต่อความรู้ของฉัน) เป็นเครื่องร่อนใต้น้ำอัตโนมัติที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา มันมีไว้สำหรับใช้ทางเรือมากกว่าการใช้ทางวิทยาศาสตร์ - มันติดตามเรือดำน้ำ Liberdade XRAY

ใกล้ปัญหา (จากศูนย์)

หากคุณไม่พบผู้เชี่ยวชาญด้านอุทกพลศาสตร์ในการช่วยเหลือ (ซึ่งจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด) ฉันขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยเครื่องยนต์พยุงตัวของคุณและทำงานออกไปด้านนอก

  1. ลองคิดดูว่าเครื่องยนต์ของคุณสามารถสร้างแรงลอยตัวได้มากแค่ไหน
  2. กำหนดว่าเครื่องยนต์ของคุณต้องใช้พลังงานเท่าใด
  3. ตัดสินใจว่าคุณต้องการแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพียงใด - นี่จะเป็นสัดส่วนที่สำคัญของน้ำหนักรวม
  4. สำรวจความสามารถของคุณในการตัดแต่งยานพาหนะของคุณ (อาจเกิดจากการเคลื่อนแบตเตอรี่ไปข้างหน้าและท้ายเรือ) และคำนวณมุมพิทช์ที่คุณจะสามารถผลิตได้
  5. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 1-4 ตามที่จำเป็น
  6. สร้างรูปร่างต้นแบบทำให้ทุ่นลอยน้ำครึ่งหนึ่งของสิ่งที่เครื่องยนต์สามารถผลิตได้ (ลบเล็กน้อยเพื่อความปลอดภัย) จากนั้นลากไปที่ด้านล่างของสระว่ายน้ำและดูว่าเกิดอะไรขึ้น
  7. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 1-6 ตามที่จำเป็น

1
ภาพของเครื่องร่อนอื่น ๆ นั้นน่าสนใจ
Rocketmagnet

ส่งแล้ว :) มีอะไรอีกบ้างที่ฉันสามารถเพิ่มเพื่อความชัดเจนหรือความลึก
เอียน

รูปภาพสวย. เครื่องร่อนที่ดี +1
Rocketmagnet
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.