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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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8 x1 r5 T, O# g) R8 A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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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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* ^: k7 H% m* A( N, r2019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
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2021年CCTV13新闻直播间报道
/ H3 z- i F) O, t西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试' q- j1 m* n+ p, N- E6 a
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2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展% ~0 g/ ]/ m* o0 R! a- z0 K
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。
9 @ x5 V% c$ ~. Y4 `- F6 ?3 c“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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8 x. ?7 I5 Y7 n! R7 B+ y近底面游动; Q1 M! B n, l7 t2 Q# y: S- T3 k" T
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机动性展示-垂直爬升
9 [$ Y1 O* y& P% i. Z: l5 X+ O# G! v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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亮点突破12 D2 U, u3 P: q! Q- e( {- Q0 M
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滑扑一体推进仿生潜水器% C" P+ F& g5 ]4 B
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。6 U' M& X" T# F; d) P8 g4 d* S
亮点突破2
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蝠鲼游动流场云图
, w; A7 N0 e) _3 w) ^8 ?0 \% B* ]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。
9 ]3 d# a3 I! y6 `2 f& t8 ~亮点突破3
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( p( v" \1 c- \. c K! h5 D仿生扑翼推进
$ x0 Y9 f6 p$ ?9 Z! }" h w5 u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 O! P) R7 p- Z. Z+ u2 h亮点突破4
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7 x) x) r/ j$ Z0 M机动性展示-快速俯冲$ h8 w$ A6 E* `. J
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%。
; |- b* e9 O4 y! _" w4 s6 o5 [# v亮点突破5' d$ d0 ~9 Q8 I/ Q
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! H4 N! K6 V5 z大深度柔性电池
h# \7 Y- y/ D; k! W' U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' b: Y6 _% i: m; g6 I: `% u$ O
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( x( h3 R6 f5 m4 z% G$ Z西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室9 q9 h6 s/ ^7 F$ ~7 b
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: I% v! b9 Y: ^" v# a; M# u团队海试留念8 [# l6 p5 K/ r/ Q* I! ], u# ?
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最新一代样机8 a/ E9 U' [% i; k: W! \' V
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。$ q/ H5 N1 u2 u$ J5 r
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# k, t! n8 N7 n5 w+ w V3 E信息来源:西北工业大学。
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