浅海型水下滑翔机是一款集成了Argo剖面浮标、水下自主航行设备部分优点的环境、资源勘测的海洋移动观测平台,它凭借着航行距离远、路径可规划、搭载传感器种类多、实时回传数据、成本低廉等优点,被世界多国用于开展海洋的科学研究和军事领域应用。它的工作原理是通过改变内部重心位置和净排水量来控制自身位姿,借助机身与机翼产生的水动升力来进行滑翔,可在水下完成垂直剖面内类似锯齿形的运动,具有耗能低、运动范围大、产生噪音低等特点。不同于常见的深海型水下滑翔机,它不依靠内部姿态系统进行位姿调节,而是借助尾舵实现快速转向,因此机动性较高,滑翔速度快,抗流性能良好。文章首先在典型水下滑翔机的设计基础上对浅海型水下滑翔机的耐压壳体、浮力驱动做了详细的计算,并设计了俯仰调节模块和尾舵转向系统的传动机构。然后,采用运动学、动力学和浮基多刚体理论对原理样机进行了动力学方程建立及推导,接着利用流体力学仿真软件计算了方程中水动力系数,并完成了锯齿形滑翔与回转运动等典型运动的仿真。最后,针对浅海型水下滑翔机的机翼及尾舵进行了结构参数优化,并仿真验证了其优化结果的可行性和可靠性。其中,文章的创新内容为:1.在传统深海型水下滑翔机的基础上研究设计了浅海型水下滑翔机的原理样机,将回转操作由横滚模块控制替换为了尾舵转向模块。2.首次对有尾舵无横滚的水下滑翔机进行了动力学建模,推导了其动力学方程并进行了运动学仿真,其中还考虑了海流对滑翔运动的影响。3.采用水动力仿真软件对浅海型水下滑翔机的机翼及尾舵进行了分析,通过优化对比为结构的外形参数设计提供了指导。