水下機(jī)器人的速度由可用功率和水下機(jī)器人及其臍帶纜的拖拽力所影響，拖拽力由下面的公式計(jì)算而得：

Drag = 1/2 x s Av2?Cd

說明：

s =?海水密度/重力加速度

海水密度?= 1,025 kg/m3（64lb/ft3）
重力加速度?= 9.8 m/sec2（32.2ft/s2）

A = Cd是無量綱化的特征區(qū)域。對于水下機(jī)器人來說，通常為前方的橫截面面積或者整個(gè)水下機(jī)器人體積的2/3次方.對于纜來說，以英寸為單位的纜直徑除以12倍纜垂直于流的長度。對于船來說是浸水面。

V =?速度（單位為英尺每秒）

1節(jié)= 1.689?英尺/秒= 0.51?米/秒

Cd =?無綱量拖拽力系數(shù)

Cd?范圍為0.8 to 1?依據(jù)大多數(shù)水下機(jī)器人的橫截面積而不同。對于非流線型纜，Cd?范圍通常為1.2，如頭發(fā)一樣的流線型為0.5 to 0.6，流線型為0.1 to 0.2

被吸收功率由下面公式計(jì)算：

Power

?????

?=Drag x V?

550

550是一個(gè)恒數(shù)，用來轉(zhuǎn)換英尺/磅/秒到馬力。因此，功率與速度立方成正比（拖拽力與速度平方成正比），由于被吸收功率與速度立方成正比，且水下機(jī)器人需要33/23=3.4倍的以2節(jié)速度行進(jìn)的功率來確保3節(jié)的行進(jìn)速度。這就意味著如果功率對重量比是恒定的，一個(gè)以3節(jié)速度行進(jìn)的水下機(jī)器人的推進(jìn)器系統(tǒng)的載荷能力將是一個(gè)2節(jié)速度行進(jìn)的ROV系統(tǒng)的3.4倍。這不是完全正確的，因?yàn)椴恳姵叽绱笮〔灰粯?。無論如何，這已經(jīng)清楚的表明如果需要更快的速度，對于功率的要求更大，并且對于系統(tǒng)的重量要求更高。一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則是每匹可用馬力你可得到15.9 to 18.1 kg的推力。

水下機(jī)器人的拖拽力僅僅是方程式的一部分，因?yàn)橥ǔＪ悄殠Ю|的拖拽力占主導(dǎo)。下面舉例來說明：

Drag = 1/2 s Av Vv2Cdv + 1/2 s Au Vu2Cdu
(v =?水下機(jī)器人; u =?臍帶纜)

假設(shè)一臺(tái)水下機(jī)器人正在以1.9 km/hr（1英尺/秒）的速度在305 m（1000英尺）的水下前進(jìn).?再假設(shè)臍帶纜垂直向下，表面有一個(gè)浮體，在臍帶纜底部有一個(gè)重物。再假設(shè)從船到浮體的臍帶纜拖拽力很小，從重物到水下機(jī)器人的臍帶纜拖拽力很小。其他數(shù)據(jù)：

臍帶纜直徑= 1 inch (2.54 cm)
水下機(jī)器人前方投影面積?= 16 ft2(1.5 m2)

因此:
水下機(jī)器人拖拽力?= 1/2 X 64/32.2 x16 x (1.689)2?x 0.8 = 36 Ib (16.3 kg)

臍帶纜拖拽力?= 1/2 x 64/32.2 x (1/12 x 1000) x (1.689)2?x 1.2 = 284 Ib (129 kg)

這個(gè)簡單的例子說明對于水下機(jī)器人幾何結(jié)構(gòu)的改進(jìn)不能顯著的改善系統(tǒng)的性能，臍帶纜的拖拽力遠(yuǎn)大于水下機(jī)器人的拖拽力，我們在選擇水下機(jī)器人時(shí)需要根據(jù)其工作水深和前進(jìn)速度選擇足夠拉力的臍帶纜。

下期我們將介紹水下機(jī)器人設(shè)計(jì)之壓載浮力控制，盡情期待！