6、空中 - 水下运动的原理与技术

空中 - 水下运动的原理与技术

1. 扑翼飞行器与水空过渡方法

扑翼飞行器在不同运动模式间转换存在困难，但未来技术进步或许会使这种转换更可行。而多模式的空中 - 水下机器人在水空转换方面有多种方法。
- 水到空的过渡方法 ：
- 脉冲式水逃逸 ：需要储存一定能量并快速释放。
- 水平起飞 ：依靠空气动力学表面（如机翼、螺旋桨）产生升力。
- 垂直起飞 ：需要强大的螺旋桨将飞行器垂直抬离水面。
- 空到水的过渡方法 ：
- 快速潜水 ：高速头先入水。
- 水平降落 ：可控的水平着陆在水面。
- 垂直降落 ：螺旋桨产生垂直推力实现降落并沉入水中。

以下是水到空和空到水过渡方法的对比表格：
| 过渡类型 | 过渡方法 | 原理 | 方法成本 | 优点 |
| — | — | — | — | — |
| 水到空 | 脉冲式 | 化学或弹性元件快速大量释放能量 | 额外的机载动力存储或生产 | 无需控制，对海况不敏感 |
| | 水平起飞 | 空气动力学表面产生升力 | 需要起飞距离 | 高效机动 |
| | 垂直起飞 | 螺旋桨产生垂直推力 | 过渡不确定或需浮体 | 机械结构简单 |
| 空到水 | 快速潜水 | 高速头先入水 | 高结构要求 | 无需控制，对海况不敏感