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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!4 I7 g8 \' X6 B9 X3 _
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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!( d5 ]6 i- j) E7 u
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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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6 m5 q4 l, o7 `2019年游进了西工大游泳池% k6 M& s. q V5 S7 v; x
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, G f: ]# h" n3 j1 Q2020年在西工大游泳池进行实验3 f* h! x8 y) |! l# C
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2021年CCTV13新闻直播间报道
( w$ G6 q+ O& e$ W* K西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试
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2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展
! L( Y8 T4 p* `4 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。2 X$ Y, c# u2 I$ l& M4 o$ E6 a' Q+ ], _
“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!2 \8 ~" `/ z1 P7 f$ B* ?
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$ A, J" L8 I# u! s近底面游动. ~; v) L& c/ Q/ ~, S- l. L
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机动性展示-垂直爬升
2 a- J& } h3 W$ h; K8 P2 l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。
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" B/ A- p9 h* D1 P亮点突破1
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滑扑一体推进仿生潜水器) z0 E# M' ^ W1 y- _4 }0 `
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。# z5 o0 v; S5 p/ R" Z% J
亮点突破2* A( Z8 p- _5 m$ X( {8 J% A
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蝠鲼游动流场云图
7 d4 W: B$ r* L, z' z. e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。( \+ f8 G: S' h/ H+ ]4 F& C
亮点突破3
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仿生扑翼推进
/ }0 r/ b* g5 M! @9 M- C0 X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°。+ ^# _" @' d8 T
亮点突破4& {$ g3 b% u0 C+ u! ]/ m8 n+ e
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Y& W" z# y$ ?: N! [6 k机动性展示-快速俯冲
- W }; e# ~5 N, f* b0 T$ b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%。
! y; \4 [ v1 N9 c4 i1 R6 W; Z7 d亮点突破5# F# o$ \4 O5 Q% X4 n9 i
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& c. @- ]% p% K' r大深度柔性电池* M' E# U% s9 S1 F5 ?4 G3 _8 r6 _+ h
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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港口海试调试现场
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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1 x7 I( K8 x' _9 o3 a3 ]" V% a! {. z
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团队海试留念- V: ]' g8 l; Q( v
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最新一代样机
8 ?. Y& y- S5 k( I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。$ T3 q4 y5 M% m- o) X+ X
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信息来源:西北工业大学。
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