還記得在西工大游泳池里暢游“魔鬼魚”嗎?近期它已經(jīng)悄然游向了大海。
由西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院自主研發(fā)的3米翼展仿蝠鲼柔體潛水器,在我國(guó)西沙北礁海域成功完成1025米大深度滑翔與撲翼一體推進(jìn)海試,成為全球首例完成此舉的具有應(yīng)用能力的仿生水下航行器,未來(lái)將在海洋環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮重要作用。
近期,由西北工業(yè)大學(xué)牽頭的“自主變形仿生柔體潛水器研制”項(xiàng)目,順利通過(guò)了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)綜合績(jī)效評(píng)價(jià)驗(yàn)收。
長(zhǎng)期以來(lái),為了更好地進(jìn)行海洋數(shù)據(jù)采集、海洋資源利用,更好地保障海洋權(quán)益,世界各國(guó)都在高端水下航行器方面開展了尖端科技研究。當(dāng)前,各國(guó)已經(jīng)投入使用的自主水下航行器中,存在難以同時(shí)兼顧工作時(shí)長(zhǎng)與機(jī)動(dòng)性、隱蔽性差、對(duì)海洋生態(tài)擾動(dòng)大等短板,這些短板限制了水下航行器的大規(guī)模深入化的應(yīng)用。
在加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的大背景下,自2016年來(lái),西北工業(yè)大學(xué)自主水下航行器團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)未來(lái)海洋開發(fā)需求,致力于解決限制水下航行器有效利用的卡脖子難題,先后自主研發(fā)了4型仿生水下航行器工程樣機(jī),并成功開展了水池試驗(yàn)、湖試、海試。
近期海試成功的Ⅳ型樣機(jī),翼展3米、重470公斤,具備滑撲一體混合推進(jìn)能力,它既能在水中高效長(zhǎng)距離“滑翔”,也能超高機(jī)動(dòng)“撲動(dòng)”,融剛性“軀干”與柔性“雙翼”于一身,無(wú)論是外形還是動(dòng)作,都和真正的蝠鲼高度相似。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人潘光教授介紹:“它和蝠鲼的滑翔和拍動(dòng)相似程度已經(jīng)接近了90%以上。”該型樣機(jī)已經(jīng)完成了1025米大深度的滑撲航行試驗(yàn),并采集溫鹽深水文信息,取得重大科研突破。
西工大這支團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用,走過(guò)了全鏈條的自主研發(fā)之路——突破了蝠鲼生物的仿生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)分析、流體力學(xué)機(jī)理研究、多自由度剛?cè)岵?jì)仿生撲翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模擬生物神經(jīng)仿生控制等多項(xiàng)核心尖端技術(shù)。
這款工作時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)性高、載荷量大、隱蔽性強(qiáng)、生物親和性好的仿蝠鲼潛水器,滿足廣域粗維度+原位細(xì)維度監(jiān)測(cè)需求,可應(yīng)用于各種水下環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋大數(shù)據(jù)采集、海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖等場(chǎng)景。
潘光介紹,這款仿生水下航行器可以在海洋牧場(chǎng)當(dāng)中和魚群混游,監(jiān)視海洋牧場(chǎng)魚群健康狀態(tài),此外,還可以進(jìn)一步增加它的聲學(xué)、磁學(xué)傳感等載荷,針對(duì)未來(lái)海洋環(huán)境保護(hù),開發(fā)起應(yīng)用價(jià)值。
目前,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始和相關(guān)單位合作,對(duì)西沙北礁珊瑚開展了環(huán)境監(jiān)測(cè),并采集了周圍1000米深度海域溫度、鹽度、深度等水文信息。
記者 趙瑞利
編輯: 陳戍
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