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( G1 r" `0 \8 b近期,2022年度中国造船工程学会科学技术奖评审结果公布,由西北工业大学、西北工业大学宁波研究院、中国船舶科学研究中心联合申报的《滑扑一体仿蝠鲼柔体潜水器技术及应用》项目荣获技术发明特等奖,这也是学会历史上的首个技术发明特等奖!3 b* u9 E0 n J: y( F. P) k
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这一获奖项目与一条“魔鬼鱼”有关,如若还有没听说过TA的小伙伴,那就请跟随小编一起来探索这条“神秘的鱼”到底是什么!
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$ [) q2 c( }6 F/ K5 M N7 m4 L+ J从游进西工大的游泳池到游入南海深处,“魔鬼鱼”(仿蝠鲼柔体潜水器)迅速长大,其间它的翼展增加到4米,载荷能力也提升至原来的10倍!2021年,它还曾代表科技部参加了国家“十三五”科技创新成就展,引发社会广泛关注。
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2019年游进了西工大游泳池
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2020年在西工大游泳池进行实验6 F o2 H, e& U% Y
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2021年CCTV13新闻直播间报道3 g% b9 ?% w4 {. x3 C. s+ q
西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试1 M1 z# I# i5 _7 l7 J
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$ o* i2 B# V9 k5 u# F2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展
$ @4 y5 I6 S9 t5 m: e. l% N. T许久未见,“魔鬼鱼”又进化啦!2022年,团队在海洋馆开展了仿蝠鲼柔体潜水器与真实鱼群的同游实验,对提高潜水器仿生性能具有里程碑意义,为未来实现“智慧海洋馆”“智能海洋牧场”等应用场景奠定了基础。, y& D% q4 X' s" |7 Q3 h \. I
“魔鬼鱼”在海洋馆水域内和鱼群进行了“亲密互动”,并完成了近底面游动、垂直爬升等高机动动作,获得了馆方和观众们的一致好评!
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近底面游动, _5 K, e$ f3 v/ w% ^3 J$ r
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5 I5 k e$ ^5 u3 J$ O! U机动性展示-垂直爬升
7 K) c2 I% T3 I& b2 c2 T+ f目前,团队一共研制了六型十余台仿蝠鲼潜水器样机,国际首创“滑扑一体”概念,突破了以下5种关键技术,解决了潜水器远航程、长航时与高机动难以兼顾的难题,提高了航行器续航能力与深度耐压能力。, U$ X; S C0 b& S. Z, W1 I3 u% U! l
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. d5 r2 |; Z3 o: U9 _' O& T6 p亮点突破1
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% M6 S& H, v4 B6 q3 {4 }. J滑扑一体推进仿生潜水器6 {3 h6 x8 A+ E& `; Y" J
国际首创滑扑一体仿蝠鲼柔体潜水器:解决了潜水器远航程、长航时与高机动兼顾的难题。
2 K. m5 ]) W" h- K8 v亮点突破2
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9 z6 C+ V# }! f+ N. i蝠鲼游动流场云图
% c8 o3 _+ z) v, o3 X- ?0 P仿生外形优化设计与大变形流固耦合仿真技术:仿蝠鲼外形相似度达到90%以上。
# D* ^: ~5 F% y4 T2 s" ?+ Y亮点突破30 I# S: K2 A* ]3 G
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; y; F& O: z) \: ] S. `! H仿生扑翼推进
' L# R3 ^- S0 s5 H- {: \飞翼滑翔与仿生扑翼推进一体化技术:实现了弓形滑翔回转角速度15%(传统飞翼滑翔机襟翼转弯角速度的10倍)、扑动原位回转角速度60°。
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机动性展示-快速俯冲7 P% D" W8 }0 L8 E, v2 G, j2 W; K
滑扑多模态协调运动与环境亲和控制技术:仿蝠鲼潜水器滑扑顺滑切换时间小于0.5s、运动相似度超过90%。
' l3 _4 k) }! s/ T亮点突破5. E9 F+ }4 e6 T! r, T
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大深度柔性电池$ J* M# O4 q* b# F, [/ n* p
大深度柔性电池技术:能量密度达到354Wh/L,8万次弯折后容量保持率超过90%,整体电量相比原来提升10%。1 V+ S; `4 F, B3 O2 f" n4 v
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港口海试调试现场
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& d" t1 c! i4 B L7 I西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室
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团队海试留念% a# L$ P/ ^' m4 U# Y- c# P
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最新一代样机/ `3 \, F% s1 p, Q. [+ G# G$ B# {" E* Z
未来,最新一代仿蝠鲼潜水器将装备强有力的仿生摆旋推进机构,其推进系统能够更加逼真地模拟真实蝠鲼生物的胸鳍运动,为“魔鬼鱼”的高机动和强续航能力提供保障!此外,它还将叠加“大深度柔性电池”技术,除了在“肚子”里,柔软的胸鳍里也可以装满电池,从而拥有超强续航能力!新一代样机采用了更加接近真实蝠鲼生物的外形设计,它头上的两根触须几乎快要“以假乱真”,即便在海洋中碰到“同伴”也不会被发现。不仅如此,它还将装备最新的双目视觉传感系统、温盐深水文信息采集系统、声学信息采集系统、水声通信与定位系统、高精度惯性导航系统等,未来将具备更强的作业能力和应用能力。
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信息来源:西北工业大学。
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