Et undervandssvævefly ( eng. underwater glider ) er et autonomt undervandsfartøj (AUV) , sat i bevægelse ved at ændre opdrift . Siden begyndelsen af 2000'erne har de været brugt i videnskabelig og kommerciel havforskning, militære anliggender osv. [1] .
Kilden (enkelt eller hoved) til bevægelse er en ændring i opdrift. Den lodrette impuls ved opstigning eller nedstigning omdannes til en vandret impuls ved at ændre den relative position af centrene (tyngdekraft, opdrift, tryk ...), ligesom luftsvævefly gør. Dette bevægelsesprincip gør det muligt at reducere energiforbruget drastisk, hvilket igen gør det muligt fundamentalt at øge cruising-området, om end ved lav hastighed. I slutningen af det 20. århundrede blev der skabt svævefly med en autonom sejlrækkevidde på tusindvis af kilometer.
Med andre ideelle parametre, såvel som at tage g \u003d 9.8, for at estimere den maksimalt opnåelige hastighed, kan du bruge formlen:
vxmax = 2,4 * effekt( dm / Cx , 1/2) * effekt ( V , 1/6)
hvor
vxmax - teoretisk maksimal opnåelig hastighed (m/s)
dm er den brøkdel af fartøjets masse, der bruges til at ændre opdrift (dimensionsløs faktor)
Cx - kroppens modstandskoefficient (normalt inden for 0,03 ... 0,06)
V - volumetrisk forskydning af kroppen (m 3 )
I virkeligheden er gevinster op til ~0,8 af denne teoretiske grænse opnåelige. For eksempel for Slocum Electric-apparatet med en forskydning på 0,05 tons, Cx på omkring 3,5 og en massevariation på 250 gram (dm=0,25/50=0,005), svinger den reelle længdehastighed omkring 0,27 m/s.
En ubåd med en forskydning på 4 tusinde tons kunne ved at pumpe og modtage 10 tons udligningsballast nå en hastighed på ~ 1,7 m/s (ca. 3 knob) med en udviklet vandret vinge (ca. 3 knob), måske lidt mere . Hvis bevægelsesamplituden i dybden er op til 200 m, vil en sådan båd i en afstand på omkring 700 m forbruge omkring 20 MJ energi på 7 minutter, hvilket svarer til bevægelse med en effekt på 50 kW (~ 65 kW på propelakslen og ~ 70 kW på propelmotoren). Dette står i forhold til energiforbruget i forhold til traditionel trækkraft og skaber også vekslende belastninger i strukturen og komplicerer kontrollen, derfor bruges passiv akvaplaning som den primære bevægelsesmetode ikke for både. Ikke desto mindre, for små køretøjer med en slagvolumen på op til ~100 tons, kan et sådant regime af hoved- eller hjælpeslaget vise sig at være ret energisk berettiget.
Princippet om bevægelse af undervandssvævefly blev først foreslået i 1989 af oceanografen Henry Stommel (Henry Stommel) i analogi med bevægelsen af fisk og hvaler [2] .