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建造无人潜航器有多难
http://www.CRNTT.com   2025-02-22 08:04:30


 
  壳体除了选择抗压性能较好的材料外,还需要注意形状设计。实际运用中,壳体通常被设计为圆筒形,这样既容易制造,又能抵御外压,而且便于在其内部布置设备。

  水下光学窗必须用石英玻璃、特种光学玻璃或者有机玻璃等透光性能好、强度高的材料制成。这样既能保证密封性,又能与成像镜头良好配合。

  由于壳体内通常装备着各种设备,在完成水下任务后往往要对这些设备进行检修,所以壳体必须有一个可拆卸的封头。这种可拆卸的封头,通常采用“O”形圈密封。它是一个橡胶或其他弹性材料构成的圆环,低压时靠自然弹性,压力增加时“O”形圈会进一步变形,挤满可能泄漏的地方。选用质量上等的密封圈,并保持与壳体上的密封槽配合良好,才能保证密封性。

  第三关:防腐蚀技术。海水的强腐蚀性,使得无人潜航器在设计和制造时必须考虑防腐蚀措施。美国国防高级研究计划局于2019年启动的“魔鬼鱼”项目,第一阶段就要通过无人潜航器防腐蚀等多个关键设计审评。防腐蚀设计一般有5种方式。一是采用耐腐蚀的金属、合金或非金属材料。二是将被保护的表面与侵蚀介质隔绝。三是采用有机涂层和无机涂层将被保护平面与侵蚀介质隔绝,有机涂层多为涂料涂层和塑料涂层,无机涂层多为金属涂层和非金属涂层。四是采用电化学保护。五是采用减轻腐蚀的结构设计,比如减轻缝隙腐蚀、减轻应力腐蚀、减轻接触腐蚀等。

  电池能量密度要求高

  相对陆地而言,海水中缺少空气,各种热机难以工作,无人潜航器大多数情况下需要依赖其他能源。无人潜航器的能源与动力系统必须可靠性高、控制性好、耐高压、耐高温、耐腐蚀。此外,由于无人潜航器体积较小,能源与动力系统还必须有较高的单位重量和单位体积能量密度。

  现有的无人潜航器主要依靠锂电池作为动力源。典型的有挪威的HUGIN1000潜航器。该潜航器搭载聚合物锂电池,采用串联方式将单体电池连接起来,每个单体电池容量约为40安时。这款潜航器的首要任务是探测水雷,航速一般为4至6节。
 


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