【摘 要】
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海洋科技在21世纪维护国家主权、安全及经济发展中发挥着至关重要的作用。随着潜水科技的发展,辅助潜水员探索海洋及维权反恐的设备不断涌现。当出现无法及时派遣出动船艇、
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海洋科技在21世纪维护国家主权、安全及经济发展中发挥着至关重要的作用。随着潜水科技的发展,辅助潜水员探索海洋及维权反恐的设备不断涌现。当出现无法及时派遣出动船艇、船艇因水域地形复杂无法驶入或者需要实施特殊行动等任一情况时,辅助潜水员航行的运载器能够快速地将1~2名潜水员运送至目的地,最大化地减轻潜水员的体力消耗,扩大水中活动范围,利于潜水员更好地在水下执行搜救、探测、应急反恐、安全防护等作业任务。本文研究采用电动力推进方式辅助潜水员航行的潜水员运载器,由身着潜水服并携带呼吸气瓶的潜水员操控航行。该运载器代表目前国内商业级同类产品的先进水平,研发成果填补了高速、中长距离、泵喷推进式潜水员运载器的国内空白。课题来源于云南省科技厅2016年1月批复的重大科技专项“大电流泵喷推进式人控水下运载器关键技术研发及产业化”项目。论文研究首先对潜水员运载器开展了整机功率匹配和重浮心计算理论分析研究,确定出推进电机的电压、额定输出功率以及锂离子动力电池组的电压、容量,确定运载器的配浮情况。其次,完成整机设计方案及三维结构建模,完成主壳体、操舵机构及电器舱的组成、布局及结构设计。再次,采用CFD对运载器航行阻力进行仿真分析,数值仿真分析的数据与理论经验公式计算的数据基本一致;采用DOE对电器舱进行多目标优化仿真,确定出优化后的结构参数。最后,通过试验验证了样机的实测技术参数达到了设计指标要求。通过本论文的研究,可以开发出满足设计指标的潜水员水下电动力助推运载器,为后续潜水员运载器的系列化、创新性开发提供可靠的研究基础、理论依据和技术参考。
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