Estou procurando construir potencialmente um planador subaquático , um tipo de submarino lento, mas que pode operar com consumo de energia extremamente baixo. No entanto, para que ele funcione efetivamente, encontrei várias fontes sugerindo que as dimensões dos componentes, especialmente as asas, são essenciais para o seu sucesso.

No entanto, eu encontrei informações muito esparsas sobre quais devem ser essas dimensões! Fico feliz em fazer algumas tentativas e erros, se for necessário, mas para economizar algum trabalho, alguém tem alguma informação sobre quais devem ser as dimensões críticas?

Não há resposta certa.

No entanto, acho que posso esclarecer o que você leu até agora. Você precisa de um mecanismo de flutuação para fornecer o impulso, asas para direcioná-lo e alguma capacidade de alterar seu ângulo de inclinação ao alterar a flutuação. Então, você precisará equilibrar a força do seu motor com o arrasto criado pelas suas asas. Ao mesmo tempo, suas asas precisam ser grandes o suficiente para converter forças verticais de flutuabilidade em movimento horizontal. (Geralmente, nas profundidades mais rasas com as quais você trabalha, menos energia o seu motor de flutuabilidade exigirá.)

Planadores existentes

Esse é um problema complexo e as soluções existentes variam muito.

Seaglider

O Seaglider AUV (construído na Universidade de Washington, agora de propriedade da iRobot) é modelado para obter fluxo laminar. A antena é conectada na parte traseira, permitindo que o veículo se comunique enquanto aponta o nariz para baixo na superfície. Não possui partes móveis externas; todo o controle é feito deslocando o peso internamente. _{(fonte: washington.edu )}

Spray

O Spray Glider (construído no Scripps Institute of Oceanography, agora de propriedade da Bluefin) tem uma forma mais cilíndrica. A antena está localizada em uma das asas e o veículo fica de lado na superfície para se comunicar. _{(fonte: auvac.org )}

Planadores Slocum

Os planadores de slocum adotam um formato cilíndrico mais adequado ao alojamento de pressão. Eles têm uma versão elétrica, mas a verdadeira mágica está em seu "planador térmico" mais moderno - eles aproveitam o fato de que a pressão aumenta com a profundidade, mas a temperatura diminui com a profundidade para criar um motor que não requer (ou muito pouco) entrada elétrica. Como Seaglider, a antena está na cauda. _{(fonte: rutgers.edu )}

Liberdade XRAY

O Liberdade XRAY tem o formato de uma asa voadora e (que eu saiba) é realmente o planador subaquático autônomo mais rápido de todos os tempos. É mais para uso naval do que científico - ele rastreia submarinos.

Abordando o problema (do zero)

Se você não conseguir encontrar um especialista em hidrodinâmica para ajudar (qual seria a melhor opção), sugiro começar com o seu motor de flutuação e trabalhar para fora.

1. Descobrir quanta flutuabilidade seu motor pode criar
2. Descobrir quanta energia seu motor requer
3. Decida o tamanho da bateria que você precisará - essa será uma proporção significativa do peso total
4. Explore sua capacidade de aparar seu veículo (provavelmente movendo a bateria para frente e para trás) e calcule os ângulos de inclinação que você poderá produzir
5. Repita as etapas 1 a 4, conforme necessário
6. Faça uma forma de protótipo, faça sua flutuabilidade ser metade do que o motor pode produzir (menos um pouco por segurança). Em seguida, arraste-o para o fundo de uma piscina e veja o que acontece.
7. Repita as etapas de 1 a 6 conforme necessário