, K2 d5 w1 d4 y; ]! S; }( k& m# U0 ` }' L% L1 \# \3 R
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 V, R0 a* S: I! ]
& O2 j3 H5 T2 U" _
$ Y. ] u2 E. b' |+ Z) ~+ f1 r8 Q
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!
6 V/ X Q: g: L/ E5 c$ l) J
4 A* o9 \5 ~2 b7 R% I& Z) g2 K/ t) C( U* X0 p8 Z6 |- J2 l2 q
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。
5 V. @+ n6 D3 \: s( p$ g3 a# Y; r
' \- c+ s0 c( l2 H* x2019年游进了西工大游泳池
8 u6 ?+ |1 n* [6 M! H: H: ~1 P4 z* M' Y
1 r1 w& \9 q+ \; K! o3 w' [5 P% S2020年在西工大游泳池进行实验2 z: q4 b0 L: l& J: i m$ V2 v
b& q. d, \7 A `
8 M6 ~' }7 `) Y n% m/ T4 Q3 y6 F2021年CCTV13新闻直播间报道
3 `! g# y, |" S! d$ i" a西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试 Y+ j1 o( U* T4 T
/ u) i7 \2 p" E& M- L
' x" X! H% Y* W! ~8 r( B$ M2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展1 Z' j, q d0 z3 W; s8 e u2 P }
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。+ f `- }4 B& M9 M K9 d
“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!$ S& z6 ~: Q! t* A1 o3 ?3 U
5 D0 ]: ]( D u8 A4 N
( ^# c, r& A$ {5 M u$ U$ ]$ J近底面游动( I8 h; j# Z" O5 i z. ?
/ C+ j+ R' G4 q# D+ ^. T# T
/ c1 U4 R6 ?; F3 y2 P: U机动性展示-垂直爬升
4 x. b5 Q& [9 R4 a5 E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。
# L9 i! V, }' k+ K7 ]9 H" J9 e
$ G' B3 W5 q/ C ^: x
6 _1 q- m) [5 I( g' n, x亮点突破1
d# t8 Q! `; O* u1 f1 n$ Z% @* ?& x' S
# ~7 m8 D8 {7 e" T$ D; b0 w3 Y: G) p滑扑一体推进仿生潜水器. r( V9 k& _1 Y" c. r
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 H# q: i) D: x! a2 i5 h# j1 w5 S亮点突破2
. ~) B2 G& @( z, F( Z% A* J2 M: \& T* f- Q% {1 y, ~" n
; {3 y. T7 a k
蝠鲼游动流场云图
4 d* e! u3 P" _ c1 v; n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。
. ]6 l+ }- J5 E亮点突破3
, |5 o. e% K( U( s- z" u) M
" B+ V. f8 Y$ N5 ?2 n
7 q1 e: W9 i& d5 Y+ X仿生扑翼推进- l; F) i9 c$ ^9 J& j! I& I
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°。( B2 k5 \5 l( L) T2 t f2 ?
亮点突破4
5 t, [) u% \" p S) w' K( p. K; N2 C/ ]1 m" ?! f
8 d0 R: h: d$ C1 m+ B
机动性展示-快速俯冲7 z Y) J; D9 y1 P
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%。9 v% X0 s' T/ g M$ y8 \1 F/ H) _: j
亮点突破5& x: |% I) j! ]7 @1 U9 c6 r8 J, P
% v: u1 g5 c+ p X% r+ a
' c3 g. s" x* f3 w& s大深度柔性电池
" G' r! ]; ~1 h( g5 j8 r3 Z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%。) o) m% b1 ]7 |$ E0 H8 G
. D) B) a6 \5 l; Y4 O7 U$ Z* {1 m2 B7 [" o' o7 P
港口海试调试现场
6 ~0 y& k+ ]( ^3 F8 e1 c
+ t9 K6 z; W" V4 Q* x
, H! P0 B+ w% }8 l/ h2 g西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室% i! B4 q" A# `7 H' N6 p$ Q
$ N1 F5 \0 Z0 a4 o; K
. c3 {, u; m7 F7 [2 h团队海试留念7 a7 A1 q) ]; _. R% |0 Y
* k1 m5 ~1 h% P" t1 x' K+ P7 C' D( e/ h# F; L
最新一代样机! M/ S- a- {. P7 j
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。
9 @. n% S0 E A, n: D
$ b0 f$ n! _8 @& j" c
D1 T9 v9 J1 ?
5 n; D" m& s z% S" I- v7 V
% j r/ |+ h1 E" P/ w: Q3 B
- a) u# ]* B/ N0 z7 U, F, R" Z# S& d& _4 q$ Y# I
( Y3 c3 E& T) m0 X
( N9 l* Y1 ?: ?8 \ y
/ O F! F) \! {; A) J信息来源:西北工业大学。) k& i, y/ e2 ]2 l8 p
|