受到技术限制以及海水的阻隔,人类大部分的探索区域在浅海地区,对海洋深渊领域的探索较为薄弱。水下滑翔机(Autonomous Underwater Glider,AUG)作为一种新型的海洋观测设备,广泛应用于军事探测和海洋调查领域,但滑翔机下潜深度大多为1500米以内,下潜深度距离全海深还有一定的距离。全海深水下滑翔机是一个全新的研究课题,它的研制对于深海科学探测,拓宽水下滑翔机的使用范围都有着重要的意义。为此,本文面向全海深水下滑翔机功能样机研制,对全海深水下滑翔机的耐压舱、主体框架和导流罩等主体结构进行了设计与分析,并通过了单元试验和整机海试验证。本文的主要研究工作和成果为:针对万米深海的超高水压,在材料选择和结构构型设计方面,通过比较方案的可行性、经济性、轻量化等因素确定了以玻璃作为耐压舱材料,以球壳作为耐压舱结构形式,完成了耐压舱、主体框架和导流罩等主体结构的方案设计。从水下滑翔机的重心、浮心位置以及元件间的几何干涉出发,分析了水下滑翔机的整体布局,提出了水下滑翔机内部元件的布局方案。针对元件的布局与使用要求,结合耐压舱构型及水下滑翔机的工作情况,设计了铝合金轻质主体框架和水滴型导流罩,对吊点位置进行了初步设计;采用有限元方法对框架在陆地起吊以及海水中回收的强度和刚度进行了分析校核,分析比较不同起吊点下的框架强度,确定了最优的吊点位置。分析求解了全海深水下滑翔机海面回收时所受波浪动载荷以及最大起吊拉力,对起吊结构进行了强度分析,对薄弱处进行了结构加强。对主体框架中的连接件进行了拓扑优化,在满足既定的工作要求下,连接件减重约20%,降低了主体框架的总重量。对水下滑翔机主体结构进行了实验室试验和海试试验,通过实验室试验检验了密封元件的耐压性能与主体框架设计合理性;通过海试试验验证了水下滑翔机的整机功能以及主体结构的安全性和稳定性。