Ich möchte möglicherweise ein Unterwassersegelflugzeug bauen , eine Art U-Boot, das langsam ist, aber mit extrem geringem Stromverbrauch betrieben werden kann. Damit es jedoch effektiv funktioniert, habe ich mehrere Quellen gefunden, die darauf hinweisen, dass die Abmessungen der Komponenten, insbesondere der Flügel, für den Erfolg entscheidend sind.

Ich habe jedoch sehr spärliche Informationen darüber gefunden, wie diese Dimensionen sein sollten! Ich bin froh, ein bisschen Versuch und Irrtum zu machen, wenn es darauf ankommt, aber um etwas Arbeit zu sparen, hat jemand irgendwelche Informationen darüber, wie die kritischen Dimensionen sein sollten?

Es gibt keine richtige Antwort.

Ich denke jedoch, ich kann klarstellen, was Sie bisher gelesen haben. Sie benötigen einen Auftriebsmotor, um den Schub zu liefern, Flügel, um diesen Schub zu lenken, und eine gewisse Fähigkeit, Ihren Nickwinkel zu ändern, wenn Sie den Auftrieb ändern. Sie müssen also die Stärke Ihres Motors mit dem Widerstand Ihrer Flügel in Einklang bringen. Gleichzeitig müssen Ihre Flügel groß genug sein, um vertikale Auftriebskräfte in horizontale Bewegungen umzuwandeln. (Je flacher die Tiefen sind, mit denen Sie arbeiten, desto weniger Leistung benötigt Ihr Auftriebsmotor im Allgemeinen.)

Bestehende Segelflugzeuge

Dies ist ein komplexes Problem, und die vorhandenen Lösungen dafür variieren stark.

Seegleiter

Das Seaglider AUV (gebaut an der University of Washington, jetzt im Besitz von iRobot) ist so geformt, dass eine laminare Strömung erreicht wird. Die Antenne wird hinten angebracht, sodass das Fahrzeug kommunizieren kann, während es mit der Nase nach unten auf die Oberfläche zeigt. Es hat keine äußeren beweglichen Teile; Die gesamte Steuerung erfolgt durch interne Gewichtsverlagerung. _{(Quelle: washington.edu )}

Sprühen

Der Spray Glider (gebaut am Scripps Institute of Oceanography, jetzt im Besitz von Bluefin) hat eine zylindrischere Form. Die Antenne befindet sich in einem der Flügel, und das Fahrzeug liegt auf der Seite auf der Oberfläche, um zu kommunizieren. _{(Quelle: auvac.org )}

Slocum Segelflugzeuge

Slocum-Segelflugzeuge haben eine zylindrische Form, die besser zum Druckgehäuse passt. Sie haben eine elektrisch angetriebene Version, aber die wahre Magie liegt in ihrem moderneren "Thermosegelflugzeug" - sie nutzen die Tatsache, dass der Druck mit der Tiefe zunimmt, die Temperatur jedoch mit der Tiefe abnimmt, um einen Motor herzustellen, der keine (oder nur sehr wenig) benötigt. elektrischer Eingang. Wie bei Seaglider befindet sich die Antenne im Heck. _{(Quelle: rutgers.edu )}

Liberdade XRAY

Der Liberdade XRAY hat die Form eines fliegenden Flügels und ist meines Wissens der schnellste autonome Unterwassersegelflugzeug, das jemals hergestellt wurde. Es ist mehr für die Marine als für wissenschaftliche Zwecke gedacht - es verfolgt U-Boote.

Annäherung an das Problem (von Grund auf neu)

Wenn Sie keinen Hydrodynamik-Experten finden, der Ihnen hilft (was die beste Option wäre), würde ich empfehlen, mit Ihrem Auftriebsmotor zu beginnen und nach außen zu arbeiten.

1. Finden Sie heraus, wie viel Auftrieb Ihr Motor erzeugen kann
2. Finden Sie heraus, wie viel Leistung Ihr Motor benötigt
3. Entscheiden Sie, wie groß eine Batterie sein soll - dies macht einen erheblichen Teil des Gesamtgewichts aus
4. Erforschen Sie Ihre Fähigkeit, Ihr Fahrzeug zu trimmen (wahrscheinlich durch Bewegen der Batterie vorn und hinten) und berechnen Sie die Neigungswinkel, die Sie erzeugen können
5. Wiederholen Sie die Schritte 1 bis 4 nach Bedarf
6. Machen Sie eine Prototypform, machen Sie den Auftrieb halb so hoch wie der Motor (aus Sicherheitsgründen ein wenig minus). Ziehen Sie es dann auf den Boden eines Pools und sehen Sie, was passiert.
7. Wiederholen Sie die Schritte 1 bis 6 nach Bedarf