随着近海油气开发平台和海上风电场的数量日益增长,对平台底部结构进行巡检作业的需求也逐渐增加,急需研发适用于在浅水浪流干扰环境中进行稳定抵近观察的水下巡检作业装备。与悬浮的水下航行器相比,仿蟹多足机器人对该任务较有优势,但还存在远距离行走转场时能耗较高的不足。本论文通过对浮力调节系统的利用,使仿蟹多足机器人伸展变形为水下滑翔机形式,实现能耗较小的滑翔运动。针对浅水存在潮流干扰和垂向运动空间有限的问题,采用翼身融合外形进行水下滑翔机样机模型的设计以兼顾高升阻比、驱动力相对较大的浅水滑翔要求和较充足的载荷容积。同时参考海蟹游泳足设计了一对可切换操纵模式的多功能尾舵。在未建造实验样机的情况下,将主要通过水动力研究检验、预报所设计水下滑翔机的浅水滑翔性能以及尾舵操纵功能。按照研究背景和任务需求开展翼身融合双尾舵浅水滑翔机概念样机的外形和总布置设计,给出样机主要性能参数,并对其进行动力学建模和水动力分析。为验证基于CFD的水动力数值模拟研究方法,先以SUBOFF潜艇标准模型为验证对象,在计算流体力学软件STAR-CCM+中模拟多种水池实验,求解若干水动力系数并与实验值或面元法求解值相比较,讨论不同模拟方法的精准性,以确定水下滑翔机全部水动力系数模拟求解的多种模拟工况组合形式。将验证后的多种模拟工况组合应用到针对尾舵操纵模式可切换问题构建的两套水下滑翔机计算网格模型上,通过最小二乘法和傅里叶级数分解等方法分别求解水下滑翔机主艇体的一套固定水动力系数和尾舵不同操舵模式下的两套可切换水动力系数。根据动力学建模和水动力系数求解结果,通过常微分方程组迭代求解进行翼身融合双尾舵浅水滑翔机的运动仿真研究,分析主艇体、俯仰舵和航向舵三种形式下的滑翔性能。仿真结果表明,当前工作所设计的翼身融合水下滑翔机在其浮力调节周期内能够较好实现浅水滑翔预想,滑翔轨迹平缓,航速明显高于经典回转体水下滑翔机;俯仰舵的取舍对纵剖面滑翔性能的影响明显,验证了水动力分离求解的合理性,通过调节俯仰舵可以改变航行坡度和航速,以应对不同海况;航向舵具备一定的操纵航向能力。