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西北工業大學完成全球首例具有應用能力的倣生水下航行器
2021-09-16 18:45:13來源:中國日報網編輯:王菲責編:趙瀅溪

  近期,由西北工業大學牽頭的“自主變形倣生柔體潛水器研製”項目,順利通過了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。

  由西北工業大學航海學院自主研發的3米翼展倣蝠鲼柔體潛水器,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的具有應用能力的倣生水下航行器,未來將在海洋環境保護等方面發揮重要作用。

  長期以來,為了更好地進行海洋數據採集、海洋資源利用,更好地保障海洋權益,世界各國都在高端水下航行器方面開展了尖端科技研究。當前,各國已經投入使用的自主水下航行器中,存在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,這些短板限制了水下航行器的大規模深入化的應用。

  在加快建設海洋強國的大背景下,自2016年來,西北工業大學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卡脖子難題,先後自主研發了4型倣生水下航行器工程樣機,並成功開展了水池試驗、湖試、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”于一身,無論是外形還是動作,都和真正的蝠鲼高度相似。項目負責人潘光教授介紹:“它和蝠鲼的滑翔和拍動相似程度已經接近了90%以上。”該型樣機已經完成了1025米大深度的滑撲航行試驗,並採集溫鹽深水文信息,取得重大科研突破。

  西工大這支團隊從基礎研究到工程應用,走過了全鏈條的自主研發之路——突破了蝠鲼生物的倣生運動數據分析、流體力學機理研究、多自由度剛柔並濟倣生撲翼結構設計、模擬生物神經倣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、生物親和性好的倣蝠鲼潛水器,滿足廣域粗維度+原位細維度監測需求,可應用於各種水下環境監測、海洋大數據採集、海洋牧場養殖等場景。

  潘光介紹,這款倣生水下航行器可以在海洋牧場當中和魚群混遊,監視海洋牧場魚群健康狀態,此外,還可以進一步增加它的聲學、磁學傳感等載荷,針對未來海洋環境保護,開發起應用價值。

  目前,團隊已經開始和相關單位合作,對西沙北礁珊瑚開展了環境監測,並採集了周圍1000米深度海域溫度、鹽度、深度等水文信息。(中國日報陜西記者站)

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