高速水下机器人通气空化减阻技术的水洞实验研究

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.