Podvodní kluzák ( angl. underwater glider ) je autonomní podvodní vozidlo (AUV) , které se uvádí do pohybu změnou vztlaku . Od počátku roku 2000 se používají ve vědeckém a komerčním výzkumu oceánů, ve vojenských záležitostech atd. [1] .
Zdrojem (jednotlivým nebo hlavním) pohybu je změna vztlaku. Vertikální impuls stoupání nebo klesání se převádí na vodorovný změnou vzájemné polohy středů (gravitace, vztlak, tlak ...), stejně jako vzduchové kluzáky. Tento princip pohybu umožňuje drasticky snížit spotřebu energie, což zase umožňuje zásadně zvýšit dojezd, i když při nízké rychlosti. Na konci 20. století vznikly větroně s autonomním cestovním dosahem tisíců kilometrů.
S dalšími ideálními parametry a také s použitím g \u003d 9,8 k odhadu maximální dosažitelné rychlosti můžete použít vzorec:
vxmax = 2,4 * výkon ( dm / Cx , 1/2) * výkon ( V , 1/6)
kde
vxmax - teoreticky maximální dosažitelná rychlost (m/s)
dm je zlomek hmotnosti plavidla použitý ke změně vztlaku (bezrozměrný faktor)
Cx - koeficient aerodynamického odporu karoserie (obvykle v rozmezí 0,03 ... 0,06)
V - objemový výtlak tělesa (m 3 )
Ve skutečnosti jsou dosažitelné zisky až ~0,8 této teoretické hranice. Například pro zařízení Slocum Electric s výtlakem 0,05 tuny, Cx asi 3,5 a hmotnostní odchylkou 250 gramů (dm=0,25/50=0,005) kolísá skutečná podélná rychlost kolem 0,27 m/s.
Ponorka s výtlakem 4 000 tun by čerpáním a přijímáním 10 tun vyrovnávacího balastu mohla dosáhnout rychlosti ~ 1,7 m / s (asi 3 uzly) s vyvinutým horizontálním křídlem (asi 3 uzly), možná o něco více . Pokud je amplituda pohybu v hloubce do 200 m, pak na vzdálenost cca 700 m takový člun spotřebuje za 7 minut cca 20 MJ energie, což odpovídá pohybu s výkonem 50 kW (~ 65 kW na hřídeli vrtule a ~ 70 kW na motoru vrtule ). To je z hlediska spotřeby energie úměrné tradiční trakci a také vytváří střídavé zatížení v konstrukci a komplikuje ovládání, proto se pasivní aquaplaning jako hlavní způsob pohybu u lodí nepoužívá. U malých vozidel s výtlakem do ~100 tun se však takový režim hlavního nebo pomocného zdvihu může ukázat jako energeticky zcela oprávněný.
Princip pohybu podvodních kluzáků poprvé navrhl v roce 1989 oceánograf Henry Stommel (Henry Stommel) analogicky s pohybem ryb a kytovců [2] .