水下滑翔機

「水下滑翔機」簡介

自主式水下滑翔機 (autonomous underwater glider, AUG)，與遙控水下載具(remotely operated vehicle, ROV)、自主式水下載具(autonomous underwater vehicle, AUV)等同被歸類為無人水下載具(unmanned underwater vehicle, UUV)。但是AUG並不像AUV及ROV那樣，在海洋水體中靠傳統的螺槳推進，而是利用重力自然下潛，再用浮力引擎(一種可以抽排水的裝置)產生浮力上浮，在上下的過程中藉由雙翼轉換出向前的推力，使得AUG可循著垂直鋸齒狀軌跡的運動方式，如圖(3)所示，進行掃描海洋水體，大範圍蒐集水下水文資料(如水溫、鹽度、壓力…等)之作業，並可配合不同任務需求，裝配各式量測感應器，例如葉綠素螢光探針、溶氧、光（聲）學探針等，用以收集大量且高解析度的海下資料(陳先文、周豐成, 2010)，這使得AUG成為一個很重要的海洋探測載台，而且不像AUV會受限於電池之電力; ROV會受限於纜線長度而影響其水下探查範圍。AUG水平之航程甚至可以達到數千到數萬公里之遠。

　　世界上目前仍以從事研究型態用的AUG居多，其水深範圍可及200公尺至6000公尺深海，水平速度則介於25cm/sec(約0.5節)至40cm/sec(約0.8節)。AUG 之所以可以巡航數千公里的主要原因是AUG只有在水中啟動浮力引擎，改變上浮、下沉狀態或傾角姿態時才需要耗費電能，在水中滑翔的過程中除僅需耗費少量電能執行必要監測任務外，並不需要額外電能提供行進之動力，因此相當節能，才能進行長時間及大範圍作業(邱逢琛、蕭高明,2006；郭真祥、簡鴻斌、李建億,2008；Davis, Eriksen和Jones,2002；Wood, 2009)。圖(1)是國立臺灣大學研究團隊所研發之水下滑翔機，圖(2)是正在海上進行測試的Slocum Glider，而圖(3)則為AUG在海洋中呈現垂直鋸齒狀軌跡的典型運動行為。

圖(1) 臺灣大學研究團隊所研發之水下滑翔機 (圖片由臺灣大學工程科學及海洋工程學系水下載具實驗室提供)

圖(2)正在海上進行測試的 Slocum Glider (圖片由台灣大學工程科學及海洋工程系郭振華教授提供)