Scegliere le giuste dimensioni per un aliante subacqueo


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Sto cercando di costruire potenzialmente un aliante sottomarino , un tipo di sottomarino che è lento ma può operare con un assorbimento di potenza estremamente basso. Tuttavia, affinché funzioni in modo efficace, ho trovato diverse fonti che suggeriscono che le dimensioni dei componenti, in particolare le ali, sono fondamentali per il suo successo.

Tuttavia, ho trovato informazioni molto sparse su quali dovrebbero essere queste dimensioni! Sono felice di fare un po 'di tentativi ed errori se si tratta di esso, ma per salvare un po' di lavoro qualcuno ha qualche informazione su quali dovrebbero essere le dimensioni critiche?


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Non ho alcuna informazione oltre alla prova e all'errore (quindi il commento invece di una risposta completa), tuttavia, consiglierei di andare al tuo negozio di hobby locale e acquistare due o tre diversi tipi di ali di aeroplano / aliante RC in schiuma sul a buon mercato. Pesali e trascinali nell'acqua della tua piscina locale per avere un'idea di come scivolano e puoi sempre tagliare e riformare la schiuma con un coltello caldo per perfezionare il modo in cui scivola. Non ho familiarità con gli alianti sottomarini, ma questo sembra essere un posto rapido ed economico per iniziare. In bocca al lupo!
Chris,

Risposte:


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Non c'è una risposta corretta.

Tuttavia, penso di poter chiarire ciò che hai letto finora. È necessario un motore di galleggiamento per fornire la spinta, le ali per dirigere quella spinta e una certa capacità di cambiare l'angolo di inclinazione quando si cambia l'assetto. Quindi, dovrai bilanciare la forza del tuo motore con la resistenza creata dalle tue ali. Allo stesso tempo, le tue ali devono essere abbastanza grandi da convertire le forze verticali di galleggiamento in movimento orizzontale. (In genere, con le profondità più basse con cui si lavora, minore sarà la potenza richiesta dal motore di galleggiamento.)

Alianti esistenti

Questo è un problema complesso e le soluzioni esistenti variano notevolmente.

Seaglider

Seaglider AUV (costruito presso l'Università di Washington, ora di proprietà di iRobot) è progettato per ottenere un flusso laminare. L'antenna si attacca sul retro, consentendo al veicolo di comunicare mentre punta verso il basso sulla superficie. Non ha parti mobili esterne; tutto il controllo viene effettuato spostando il peso internamente. (fonte: washington.edu )Seaglider, a pezzi

Spray

Lo Spray Glider (costruito presso lo Scripps Institute of Oceanography, ora di proprietà di Bluefin) ha una forma più cilindrica. L'antenna si trova in una delle ali e il veicolo giace su un lato sulla superficie per comunicare. (fonte: auvac.org )
Aliante spray

Slocum Gliders

Gli alianti Slocum scelgono una forma cilindrica più adatta all'alloggiamento della pressione. Hanno una versione elettrica, ma la vera magia sta nel loro più moderno "aliante termico" - sfruttano il fatto che la pressione aumenta con la profondità ma la temperatura diminuisce con la profondità per fare un motore che non richiede (o molto poco) ingresso elettrico. Come Seaglider, l'antenna è nella coda. (fonte: rutgers.edu )Slocum Glider

Liberdade XRAY

Il Liberdade XRAY ha la forma di un'ala volante e (per quanto ne sappia) è in realtà l'aliante autonomo subacqueo più veloce mai realizzato. È più per uso navale che per uso scientifico: tiene traccia dei sottomarini. Liberdade XRAY

Approccio al problema (da zero)

Se non riesci a trovare un esperto di idrodinamica per aiutarti (che sarebbe l'opzione migliore), suggerirei di iniziare con il tuo motore di galleggiamento e di lavorare verso l'esterno.

  1. Scopri quanta galleggiabilità può creare il tuo motore
  2. Scopri quanta potenza richiede il tuo motore
  3. Decidi quanto è grande la batteria di cui avrai bisogno: questa sarà una proporzione significativa del peso totale
  4. Esplora la tua capacità di tagliare il veicolo (probabilmente spostando la batteria avanti e indietro) e calcola gli angoli di beccheggio che sarai in grado di produrre
  5. Ripetere i passaggi 1-4, se necessario
  6. Crea una forma prototipo, rendi la sua galleggiabilità la metà di ciò che il motore può produrre (meno un po 'per sicurezza). Quindi trascinalo sul fondo di una piscina e guarda cosa succede.
  7. Ripetere i passaggi da 1 a 6, se necessario

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Alcune foto di quegli altri alianti sarebbero fantastiche.
Rocketmagnet,

Consegnato :) Qualcos'altro che potrei aggiungere per chiarezza o profondità?
Ian,

Belle foto. Alianti piacevoli. +1.
Rocketmagnet,
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