海洋航行器在军事、经济、科考等领域发挥了重要的作用,但是电力供应问题是海洋航行器的痛点。海洋航行器中储存的电能耗尽之后,需要人工打捞进行充电,耗费了极大地人力、物力和财力。人们对海洋航行器的发电装置进行了研究,传统的发电装置安装在航行器内部,发电能力受到了航行器内部空间的限制。本文提出一种适用于海洋航行器的外力直驱发电技术,将发电装置延伸到航行器机体外部直接收集波浪能量,摆脱了传统发电装置的弊端。文章分析了基本波浪理论以及微幅波理论,为研究海洋结构物在波浪中的运动与受力问题提供理论支撑。对海洋中波浪能发电装置的运动形式进行总结归纳,具体可分为单体运动发电装置和多体铰接运动发电装置,并对二者进行运动与受力分析。针对传统海洋航行器内置式发电能力受空间限制的弊端,提出一种新型的外力直驱发电技术,设计“动力翼号”海洋航行器的整体结构,对航行器进行水动力分析。运用流固耦合方程,将航行器的运动与受力结合起来,为进一步CFD仿真提供理论依据。采用CFD仿真软件,建立“动力翼号”海洋航行器的仿真模型。对航行器工作的目标海域进行海况研究,确定仿真过程中的设计工况。设置仿真物理模型,约束航行器的水翼和机体的运动,监测不同海况下的水翼和机体的运动角度、角速度与扭矩,总结其运动规律并分析原因。对“动力翼号”海洋航行器的发电系统装置进行设计,根据波浪低频运动特点与航行器机体的结构尺寸对发电机选型,设计适用于航行器发电装置的换向增速齿轮箱,并确定齿轮箱零部件的技术参数。齿轮箱在传动过程中存在机械损失和双路耦合损失,本文仅考虑耦合损失。结合CFD仿真数据与换向增速齿轮箱的工作原理,运用Matlab对水翼的角速度与扭矩样条曲线进行数据处理。计算获取发电系统的输入功率,并对比分析不同海况下的输入功率。设计“动力翼号”海洋航行器样机,对发电舱段、电子舱段、推进舱段与仪器搭载舱段进行制制作组装。搭建实验平台进行无水试验,测试航行器的试验功率。分析试验功率数据并与仿真结果进行对比。