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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!
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; m8 j9 J8 D2 S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! J# @4 _8 i' q, u/ S1 {' p8 z2 s
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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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7 Y" y; ^. H; W, y2 r. |+ ]2020年在西工大游泳池进行实验
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2021年CCTV13新闻直播间报道- y0 M. D0 A! o, ?* s' y% T a" T
西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试
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) G6 H3 z4 Q, u2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展
4 u8 C: ]- K4 n" F; M* `- ?$ m+ ~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。/ {4 B/ j0 J2 v6 M7 v
“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!6 J) E9 \% w2 @) w
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近底面游动- E' A% c# \" W y( B+ A: T
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机动性展示-垂直爬升- E, U* x( }' D* B+ z, v; h! o
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。& d5 C3 F+ u r
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亮点突破16 ^/ [+ I! ^. F4 q' R& f
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7 t! i. N. d! V2 f# g; B. D滑扑一体推进仿生潜水器
% h+ L6 R5 H- L8 m, M; @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。
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蝠鲼游动流场云图
1 `* H0 d" Y# J6 [% i3 B" x2 v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。
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仿生扑翼推进: Y+ Z ]7 i4 }" _# {# k. A& P
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°。
5 u$ c% |' q4 @4 q% Y, J+ Q/ g* J亮点突破4
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: l# {' J; v$ E, A5 }机动性展示-快速俯冲8 Y! |7 K; P! V3 L8 W$ _
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%。, ]& D+ w) x B. X0 V4 ~0 b
亮点突破5( S% S# H$ t w. C: ^! _* ]
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7 f+ U2 X- Z4 S; F' I$ L0 v大深度柔性电池2 c w/ X* V4 L: F
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%。
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' [- u' d% s7 C2 E1 G; l* _" l! z港口海试调试现场3 o# P- o2 R! c; f+ X
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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( T) U( z! \ D
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! a" @) ^' w9 T5 q; {: t7 a最新一代样机
U+ _4 {4 x- a' j7 }% g3 {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。: J* e9 L3 W! Y
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. ^3 f$ g& O8 o7 w% G0 H' E% `信息来源:西北工业大学。( v& E9 A# H N8 S/ |
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