ارزیابی پارامترهای موثر بر مسیر حرکت یک گلایدر دریایی با دماغه کروی شکل

شناخت کامل نیروهای هیدرودینامیکی تاثیرگذار بر حرکت گلایدرهای دریایی، برای کنترل دینامیک حرکت آن‌ها ضروری است. در این مقاله با بررسی نیروهای هیدرودینامیکی موثر بر حرکت گلایدرهای دریایی، دینامیک حرکت یک گلایدر دریایی با دماغه کروی، با استفاده از توسعه‌ی یک کد کامپیوتری در محیط نرم‌افزار متلب، مورد بررسی قرار گرفته است. براساس الگوریتم مورد استفاده در کد توسعه‌یافته، حرکت گلایدر از زمان پرتاب به درون آب، تا بازگشت به سطح، مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، با به‌کارگیری الگوریتم بهینه‌سازی فراابتکاری، پارامترهای موثر بر عملکرد بهینه‌ی گلایدر تعیین شدند. پارامترهای مورد بررسی شامل سرعت پرتاب، زاویه‌ی پرتاب گلایدر، زاویه‌ی حمله‌ی باله‌ها و فاصله و موقعیت قرارگیری مرکز جرم گلایدر نسبت به مرکز شناوری (مرکز دستگاه مختصات بدنی) می‌باشند. بازه‌ی تغییرات سرعت از 0.5 تا 5 متربرثانیه، زاویه‌ی تریم شامل 15، 30، 45 و 60 درجه، زاویه‌ی باله شامل 0، 5، 10، 15 و 20 درجه و فواصل مرکز جرم و مرکز شناوری شامل 0، 1، 3 و 5 سانتی‌متر در نظر گرفته شده است. در نهایت زاویه‌ی پرتاب 30 درجه، زاویه‌ی حمله‌ی 5 درجه برای باله و فاصله‌ی مرکز جرم و مرکز شناوری صفر و 1 سانتی‌متر در سرعت پرتاب 5 متر بر ثانیه به عنوان مقادیر بهینه انتخاب شده است.

Investigation of the affecting Parameters on the Motion Path of a Seaglider with Spherical Nose

In order to control seagliders dynamic motion, the full recognition of the hydrodynamic forces affecting their motion is very important. In this paper, the dynamic motion of a seaglider with a spherical nose has been studied and evaluated by using a developed computer code to obtain the hydrodynamics forces. Based on this algorithm, the time when the seaglider dives into the water until it returns to the water surface, as well as the parameters affecting the seaglider motion were investigated. Also, using a metaheuristic optimization algorithm, the parameters affecting the optimal performance of the glider were determined. The investigated parameters include diving speed, diving angle, wing angle, distance and position of the seaglider center of mass relative to the center of buoyancy (center of the coordinate system). The speed varies from 0.5 to 5 m/s, the diving angle includes 15, 30, 45 and 60 degree, the wing angle includes 0, 5, 10, 15 and 20 degree and the distance between the center of mass and the center of buoyancy is assumed to be 0, 1, 3 and 5 cm. According to the results, the diving angle of 30°, the wing angle of 5° and the center of mass and the center of buoyancy distance of zero and 1 cm at the diving speed of 5 m/s were selected as optimal values.