中國青年報客戶端訊(趙珍 曹勇 中青報·中青網記者 孫海華)記者從西北工業大學獲悉:由該校航海學院自主研發的3米翼展“仿蝠鱝柔體潛水器”,近日在我國西沙北礁海域成功完成1025米大深度滑翔與撲翼一體推進海試,成為全球首例完成此舉、具有應用能力的仿生水下航行器。未來,這一柔體潛水器將在海洋環境保護等方面發揮重要作用。
生活在熱帶和亞熱帶海域底層的軟骨魚類蝠鱝,因外形恐怖又被稱為“魔鬼魚”。它流線型的扁平軀體,不僅利於遊動推進,還利於下潛滑行。透過仿照蝠鱝特徵,西工大科研團隊製造出這款特殊的水下航行器——仿蝠鱝柔體潛水器。近期,這一專案順利透過科技部國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項綜合績效評價驗收。
據瞭解,長期以來,為了更好地進行海洋資料採集、海洋資源利用、保障海洋權益,世界各國都在高階水下航行器方面展開尖端科技研究。當前,各國已投入使用的自主水下航行器中,存在著難以同時兼顧工作時長與機動性、隱蔽性差、對海洋生態擾動大等短板,從而限制了水下航行器的大規模、深入化應用。
2016年以來,西工大自主水下航行器團隊瞄準未來海洋開發需求,致力於解決限制水下航行器有效利用的難題,先後自主研發了4型仿生水下航行器工程樣機,併成功開展了水池試驗、湖試和海試。
近期海試成功的Ⅳ型樣機,翼展3米、重470公斤,具備滑撲一體混合推進能力。它既能在水中高效長距離“滑翔”,也能超高機動“撲動”,融剛性“軀幹”與柔性“雙翼”於一身。專案負責人潘光教授介紹:“它和蝠鱝的滑翔和拍動相似程度已經達90%以上。”
從基礎研究到工程應用,科研團隊走過了“全鏈條”自主研發之路——突破了蝠鱝生物的仿生運動資料分析、流體力學機理研究、多自由度剛柔並濟仿生撲翼結構設計、模擬生物神經仿生控制等多項核心尖端技術。
這款工作時間長、機動性高、載荷量大、隱蔽性強、生物親和性好的仿蝠鱝潛水器,可應用於各種水下環境監測、海洋大資料採集、海洋牧場養殖等場景。“它不僅能在海洋牧場中和魚群混遊,監視魚群的健康狀態,還可透過進一步增加聲學、磁學感測等載荷,在未來海洋環境保護開發中發揮更大應用價值。”潘光說。
目前,科研團隊已經開始和相關單位合作,對西沙北礁珊瑚開展環境監測,並採集了周圍1000米深度海域的溫度、鹽度、深度等水文資訊。
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