推力计算

推力计算

动力系统是水下航行器的重要组成部分，选择和设计推进器主要考虑水下航行器的航行速度及本体阻力。可由下式估算：
$$
F_{d} ＝0.5\rho AV^{2} C_{d}
$$
式中：

ρ——海水密度，一般在海面取为1028 kg/m³ 3;淡水密度，一般在水面取为1000 kg/m³；

A——特征面积（平方米），约为载体体积的 2/3 次幂，或物体在水流方向上的投影面积；

v——速度（m/s）；

Cd——无因次阻力系数；取 Cd=0.8~1。

航形器推力To、Tw 分别为航行器在出水过程、空中航行和水下航行时的推力
$$
To=1.5kmg
$$

$$
Tw=Dw
$$

式中：k为附加质量系数，k>1；mg 为航行器的重力；Dw 分为航行器在水下所受到的阻力。

附加质量系数（k）是一种描述流体对物体（如AUV）加速运动的阻力的参数。当AUV在水中加速运动时，周围的流体会跟随物体运动，产生附加的惯性力。附加质量系数是为了考虑这种效应而引入的参数。

水下推进系统是安装在无人机尾部的螺旋桨。螺旋桨应提供足够的推进力来完成水下巡航。由于其结构和形状的复杂性，用解析或数值方法难以估计其阻力。因此，需要建立比例模型来测量无人机以 V速度在水下巡航时的水中阻力。