Estoy buscando potencialmente construir un planeador submarino , un tipo de submarino que sea lento pero que pueda operar con un consumo de energía extremadamente bajo. Sin embargo, para que funcione de manera efectiva, he encontrado varias fuentes que sugieren que las dimensiones de los componentes, especialmente las alas, son críticas para su éxito.

Sin embargo, ¡he encontrado información muy escasa sobre cuáles deberían ser estas dimensiones! Estoy feliz de hacer un poco de prueba y error si se trata de eso, pero para ahorrar algo de trabajo, ¿alguien tiene alguna información sobre cuáles deberían ser las dimensiones críticas?

No hay respuesta correcta.

Sin embargo, creo que puedo aclarar lo que has leído hasta ahora. Necesita un motor de flotabilidad para suministrar el empuje, alas para dirigir ese empuje y cierta capacidad para cambiar su ángulo de inclinación cuando cambia la flotabilidad. Por lo tanto, deberá equilibrar la fuerza de su motor con el arrastre creado por sus alas. Al mismo tiempo, tus alas deben ser lo suficientemente grandes como para convertir las fuerzas verticales de flotabilidad en movimiento horizontal. (Generalmente, a menor profundidad con la que trabaje, menos potencia requerirá su motor de flotabilidad).

Planeadores existentes

Este es un problema complejo, y las soluciones existentes varían enormemente.

Seaglider

El Seaglider AUV (construido en la Universidad de Washington, ahora propiedad de iRobot) está diseñado para lograr un flujo laminar. La antena se conecta en la parte posterior, permitiendo que el vehículo se comunique mientras apunta con la nariz hacia abajo en la superficie. No tiene partes móviles externas; Todo el control se realiza cambiando el peso internamente. _{(fuente: washington.edu )}

Rociar

El Spray Glider (construido en el Instituto de Oceanografía Scripps, ahora propiedad de Bluefin) tiene una forma más cilíndrica. La antena está ubicada en una de las alas, y el vehículo se acuesta de lado en la superficie para comunicarse. _{(fuente: auvac.org )}

Planeadores Slocum

Los planeadores Slocum tienen una forma cilíndrica que se adapta mejor a la carcasa de presión. Tienen una versión eléctrica, pero la verdadera magia está en su "planeador térmico" más moderno: aprovechan el hecho de que la presión aumenta con la profundidad pero la temperatura disminuye con la profundidad para hacer un motor que no requiere (o muy poco) entrada electrica. Al igual que Seaglider, la antena está en la cola. _{(fuente: rutgers.edu )}

Liberdade XRAY

El Liberdade XRAY tiene la forma de un ala voladora y (que yo sepa) es en realidad el planeador submarino autónomo más rápido jamás creado. Es más para uso naval que para uso científico: rastrea submarinos.

Acercarse al problema (desde cero)

Si no puede encontrar un experto en hidrodinámica que lo ayude (que sería la mejor opción), le sugiero que comience con su motor de flotabilidad y trabaje hacia afuera.

1. Averigua cuánta flotabilidad puede crear tu motor
2. Calcule cuánta potencia requiere su motor
3. Decida qué cantidad de batería necesitará: esta será una proporción significativa del peso total
4. Explore su capacidad para recortar su vehículo (probablemente moviendo la batería hacia adelante y hacia atrás) y calcule los ángulos de inclinación que podrá producir
5. Repita los pasos 1-4 según sea necesario.
6. Haga una forma de prototipo, haga que su flotabilidad sea la mitad de lo que el motor puede producir (menos un poco por seguridad). Luego arrástrelo al fondo de un grupo y vea qué sucede.
7. Repita los pasos 1-6 según sea necesario.