水下滑翔机是一种无外挂驱动设备，依靠自身净浮力驱动，依靠外部控制面和内部调节机构共同控制的新型水下自主式机器人。作为一个搭载平台，水下滑翔机有许多非常有用的应用，尤其是在海洋环境调查、监测和数据采集领域，因为其具有功耗低、花费低和续航力长久等优点。从水下滑翔机概念提出到目前，欧美国家已经形成相对较为成熟的理论研究体系和工程应用体系，而我国在工程应用方面才刚刚起步，同国外存在很大的差距。本文以水下滑翔机作为研究对象，具有较好的理论意义和应用前景。本文主要研究工作分为三个部分：1.研制一套小型水下滑翔机原理样机，包括总布置、外部型线和结构设计、浮力调节机构、姿态调节机构、控制系统设计，系统集成和水池实验。设计中，将水囊放置在耐压壳体内部，避免了深水压力对水囊体积和形状影响，增加了系统稳定性；并将水囊布置在载体艏部，能够为载体姿态改变时提供正向力矩，加快系统调节稳定性；原理样机的水池实验初步验证了其基本原理的可行性。2.建立原理样机在垂直面内运动的受力模型和运动数学模型，研究水下滑翔机的运动特性，并模拟原理样机在垂直面内的下潜滑翔。模拟结果表明将用于调节净浮力的机构放置在一个合适位置确实能够减少系统调节时间，增加系统的调节稳定性。3.利用CFD流体力学计算软件研究原理样机在垂直面内运动时的水动力特性，并优化原理样机的翼型设计和机翼布置设计。研究在不可压缩流体中低速运动的水下滑翔机平板机翼和NACA0006机翼水动力特性的优劣，并根据NACA0006机翼后掠角对水下滑翔机在不同攻角下的水动力特性的影响研究，对机翼的后掠角布置进行了分析与优化。