西工大研制的仿蝠鲼滑撲一體柔體潛航器試航成功-西北工業大學
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西工大研制的仿蝠鲼滑撲一體柔體潛航器試航成功
2019-08-07 15:07 趙珍 郭友軍 司哲  黨委宣傳部 審核人:   (點擊: )

西工大新聞網8月7(記者 趙珍 攝影記者 郭友軍 司哲)近日,西北工業大學航海學院自主水下航行器團隊研制的仿蝠鲼滑撲一體自主變形柔體潛航器試航成功,標志著我國在該領域進入世界先進水平。

本次試航的潛航器屬于原理驗證樣機,仿生蝠鲼的體貌和游動形態,翼展0.8米,由鋰電池提供動力,最高時速1節。這只仿生魚“背部”黝黑,“腹部”雪白,“頭部”扁寬,“翅膀”(翼型鰭)則和身體融為一體。進入水中后,它一會兒扇動“翅膀”全速前行,一會兒靈巧地轉著圈兒,一會兒似動非動地漂浮在水面,一會兒又一個猛子潛入水底……

“目前,我們已經可以實現這只仿生蝠鲼的撲動、滑翔、急停、轉彎等動作,與真實蝠鲼幾乎沒有差別。”站在岸邊遙控潛航器的曹勇老師對記者說。

蝠鲼是一種生活在熱帶和亞熱帶海域底層的軟骨魚類,具有流線型的扁平軀體,這種形態有利于撲動推進和下潛滑行,且在運動流場時能有效借助流體的能量實現更高效率的滑行運動。這充分滿足長航時、大范圍作業的水下推進器的仿生需求。

西北工業大學航海學院的自主水下航行器團隊利用高速相機對蝠鲼進行活體觀測研究,對其滑翔與撲動產生的多模式高機動與高效率運動姿態(前游?倒游?偏航?俯仰?急停、翻滾等)進行分析,最終建立了蝠鲼的外形參數模型與運動參數模型,進而研制出了我國首款滑撲一體自主變形仿生柔體潛航器?

自主變形仿生柔體潛航器是國家科技部重點支持的研究項目。利用仿生蝠鲼運動原理而研制的柔體潛航器,具有高推進效率、高機動性、高穩定性、低環境擾動、低噪聲,以及大負載空間、大負載能力、海底軟著陸等特點。因此能更好地達到水下航行器的高機動和長續航能力。

該項目負責人?西北工業大學航海學院院長潘光教授介紹,研究團隊正在開展三型工程樣機的研制。其中,I型樣機翼展2米,采用剛性機翼,主要驗證滑翔能力;II型樣機翼展3米,機翼尖端部分為柔性,主要驗證滑翔為主、撲動為輔的能力;III型樣機翼展2米,機翼全柔性,主要驗證接近蝠鲼的生物滑撲一體推進能力。

    下一步,團隊還將為滑撲一體柔體潛航器裝上“耳朵”和“眼睛”,讓它具備環境感知能力和地貌觀測能力,以期用于海洋環境信息長期觀測和海底科考目標定點持續觀察。

潘光教授介紹,不久的將來,團隊將推出具備1000米下潛深度、可持續工作1個月的柔性潛航器?“它在海里將與蝠鲼別無二致。”

(審稿:雷軍)

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