1. 研究目的与意义
随着科技的发展和国防的需要，水下航行器在海洋资源的开发和利用方面，逐渐作为高新技术装备应用越来越广泛，目前活跃应用于海洋资源的探索与海底地形的勘探。在本课题研究中采用的是螺旋推进式的水下航行器。螺旋推进器是一种由一组围绕轮毂旋转的有角度的叶片组成的装置，当叶片旋转时，它们将水从螺旋桨中挤出，产生推力。螺旋式水下航行器在水下航行中有许多优点，（1）推进器其结构简单，而且体积比较小，占用的面积及很小，因此，在应用的时候较为灵活，也体现了绿色环保的概念。（2）推进器中的螺旋桨含有多片刀片状，其转动的速度快，能够保证其工作效率。（3）推进器还可以防止水中的一些水草的缠绕，能够减少故障的发生，而且该推动器的维护也比较方便。（4）采用高性能的马达以及蓄电池，提高了机器的工作效率，也使得其能够节约一定的电，其使用寿命较长。因此螺旋式推进器凭借着在水环境中具有更加安全、灵巧、环保、环境适应性强的性能，在水资源的开发与利用当中作为必不可少的水下作战力量。本课题的目的在于，设计一种自主水下航行器，实现升沉、退进。
2. 研究内容和预期目标
| 一、主要研究内容： 1、水下航行器结构设计； 2、航行器的耐压舱体设计； 3、推进系统的方案设计； 4、水下航行器控制设计；
二、预期目标： 本项目首先将对水下航行器的结构进行初步规划，再依次对耐压舱、推进系统以及控制系统进行分块设计，最后通过性能测试研究，对水下航行器进行优化。 机器人性能指标： l 舱体外径：约1.5m*Φ25cm l 重量：约 5 Kg； l 速度：约1.5-3.5 体长比/秒； l 推进方式：螺旋式推进 ； l 运动自由度：5； |
3. 研究的方法与步骤
研究步骤：
1.参阅相关产品的技术资料,检索文献与论文，拟确定总体设计方案。选择艇型，对艇体外部型线进行设计，分析阻力，确定最优外壳。
4. 参考文献
| [1]沈喆，水下航行器舰部结构振躁声特性及优化设计[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2018. [2]穆旭阳，无人水下航行器节能优化策略研究[D].大连：大连海事大学，2019. [3]刘龙.变体全柔性翼扑动推进水下航行器设计与研究[D].南京：南京航空航天大学，2017. [4]苗怡然，高良田，刘峰，彭夺锦、基于参数化的水下航行器外形稳健性优化[J].哈尔滨工程大学学报，2018,39(04):622-628. [5]侯大力、水下航行器动力学仿真[D]济南：山东大学，2014. [6]杜向党，石秀华，史娟娟、水下航行器壳体外形优化设计[，机械设计与制造，2005(05)：23-24. [7]付碧波、仿生尾鳍推进机理分析与减阻研究[D].青岛：中国海洋大学，2015. [8]谢源、矢量推进式新型水下航行器主体的关键结构研究[D]，杭州：浙江大学，2016. [9]栾宁、仿生型水下航行器运动控制系统的研究[D]，青岛：中国海洋大学，2014. [10]马飞、螺旋空化及噪声性能研究[D]，哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014. [11]黄明龙、自治水下航行器运动稳定性研究[D]天津：天津大学，2014. [12]菌怡然、基于参数化的水下航行器主体结构设计优化研究[D]哈尔滨：哈尔滨工程大学2018. [13]程健、亦下机器人水动力性能及其运动控制研究[D]大连：大连理工大学，2018. [14]梁旭、基于参数化的水下航行器设计优化研究[D]哈尔滨：哈尔滨工程大学,2017. [15]王聘、无人自主水下航行器矢量推进器研究[D]西安：西北工业大学，2006. [16]康宝臣，冯丽娜，吴琪、水下航行器舱段连接结构设计叮，机械工程与自动化,2019(03):129-130. [17]胡澎豹，潘光，宋保维，刘占一.水下回转体外形流体动力性能仿真，火力与指挥控制2008(09)143-145. [19]严天宏，申洪彬，何波，刘继鑫，赵梓奎.自主水下航行器固定舵对尾舵水动力的影响凹.舰船科学技术，2020，42(09)：143-147. [20] Bong-Huan jun， Park JY， Lee FY， etalDevelopment Of The A uvapos;i simiapos;And A Free RunningTest In AnOcean Engineering Basin[J] .Ocean Engineering， 2009， 36(1) ：2-14. [21] D.Walker， Micro autonomous underwater vehicle concept for distributed datacollection[CJ.in：OCEANS 2006IEEE， 2006， 45(11) .1-4.[22]何漫丽.水下自航行器水动力学特性数值计算与试验研究[D].天津：天津大学，2005.
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5. 计划与进度安排
1、3月1日-3月20日 水下航行器结构设计；
2、3月21日-4月20日 航行器的耐压舱体设计；
3、4月21日-5月19日 推进系统的方案设计；
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