Konstruktion av enkel marin glider för oceanografiska mätningar
Typ
Examensarbete på kandidatnivå
Bachelor Thesis
Bachelor Thesis
Program
Publicerad
2023
Författare
Bergqvist, Filip
Cederquist, Jonathan
Dahlqvist, Petrus
Ekdahl, Jonathan
Haraldsson, Jonatan
Nygren, Fredrik
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Undervattensfarkoster utgör en betydande del av den aktuella forskningen, vilken
har fått ökad betydelse under de senaste åren. Särskilt märkbar är den accelererande
takten och den växande förmågan att automatisera deras styrsystem. Bland flertalet
av olika typer av dessa undervattensfarkoster återfinns glidare. Basisen som en un dervattensglidaren följer, likt en traditionell ubåt, är i sig enbart Arkimedes princip.
Flytförmågan modifieras genom en ändring av volymen alternativt massan av glida ren vilket med hjälp av vingar och förmågan att flytta sin tyngdpunkt kan generera
framdrift. Denna metod att generera framdrift kan anses som mycket energieffektiv
och skapar förutsättningen för en glidare att utforska havet under långa tidsperioder
och över stora avstånd med minimal tillsyn, där den framförallt genomför diverse
datainsamlingar.
Denna rapport utforskar möjligheterna att analysera, designa och tillverka en glida re som fungerar på ett säkert och framgångsrikt sätt i utmanande miljöer. Projektet
är specifikt fokuserat på att ha en god manövrerbarhet, bra modulariserbarhet, en
låg vikt och ett överkomligt pris. Dessa aspekter har utvärderats med hjälp av in formationssamling, beräkningar och olika typer av tester. Beräkningar har gjorts
på skrovet för att bedöma dess hållfastighet, läckagetest har genomförts för att be döma om glidaren är tät samt noggranna beräkningar och simulationer av vingar
samt kåpor för att bestämma optimal utformning och geometri. Det har genomförts
tester på samtliga elektroniska komponenter. En flytkraftsmotor är designad utifrån
Arkimedes princip där volymförändringen styr storleken på kraften genererad av
den undantryckta vätskan och på så sätt styr huruvida glidaren flyter eller sjunker.
Projektet har haft full tillgång till Chalmers prototyplabb som har assisterat med
tillverkningsprocesser av metalldelar. Utöver detta har även 3D-printing spelat en
vital roll i tillverkningsprocessen. För att realisera en fungerande glidare gäller det
att alla delsystem och komponenter svarar mot varandra i en symbios och det är
därför av stor vikt att tillverkningen är väl planerad men framförallt väl exekverad.
Projektets avslutande konstaterar att uppdraget har framgångsrikt genomförts med
ett tillfredsställande resultat. En glidare har designats och konstruerats i enlighet
med de fastställda kraven och målsättningar som projektet upprättat. Dessutom
lämnar projektet öppningar för fortsatt utveckling och eventuell uppföljning, där
möjligheten till ytterligare bestyckning och översyn av de befintliga systemen och
komponenterna som konstruerats i detta projekt beaktas. Avslutningsvis presenteras
rekommendationer för utökad testning av glidaren för att noggrant kartlägga dess
prestanda och eventuella brister.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
Marin glider , datainsamling till havs , oceanografi , AUV