高速水下机器人通气空化减阻技术的水洞实验研究

来源：机器人杂志2018年第6期北京时间：

作者：王超, 胡志强, 衣瑞文, 林扬

摘要：针对高速水下机器人的减阻需求，基于通气空化减阻技术提出一种"空化器+边条+椭球形流线体"构型的水下机器人．采用水洞实验的方法分析了该构型的通气空化特性和水动力特性．实验结果表明，边条能够将空化器形成的空泡分割为上下2部分，2部分空泡在模型尺度范围内几乎独立发展，互不干涉；在空化器上下孔不同时通气可形成半空泡，保证模型具有一定湿表面积；通气空化能够大幅降低模型阻力，随着弗劳德数的增大，减阻率进一步提高，在实验弗劳德数范围内的最大减阻率将近50%；在单侧通气或上下通气空泡未在模型尾部闭合时，模型受到正的垂向力，能够支撑模型自身重力．

关键词：水下机器人, 通气空化, 减阻, 水洞实验, 水动力