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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!, w+ k% Y' r8 P6 S
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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!( P; b+ k6 E1 i8 r% b
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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。) g9 D( D7 o4 J+ r- o
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2019年游进了西工大游泳池# j- S# r0 t6 r2 R
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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
+ V: M/ M! e G# a" R$ Z8 [, `/ T4 M西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试
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3 e* L% m, O+ l* ~/ x* }/ q' T3 C2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展8 k& @ A/ Y, d' w
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。7 N" [0 U: g Y E3 m/ B
“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!. ~# d+ H1 n7 w+ t6 r5 ]8 C
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近底面游动9 q3 J* h9 K! \0 J2 C; I
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机动性展示-垂直爬升
* z, j4 @! t S/ |$ c+ C; ]) o! Z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。4 S9 p. A& c+ h' r% I
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亮点突破17 Z1 s7 z" f* f) Y1 t
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滑扑一体推进仿生潜水器0 Q2 S u! D0 b+ o
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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7 o7 [: `% { f0 c. J" T n蝠鲼游动流场云图
- O; [" X% h9 M$ U7 l/ K3 ~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。
4 Q7 H2 n: g. I# ^2 Z! M* w亮点突破35 A* ?' |) K3 _+ b5 k5 j/ _5 s* u& \
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仿生扑翼推进
( R- \7 k0 y- A2 E. Y. T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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* J. i- c. S/ a# s! B- E8 u! z& `机动性展示-快速俯冲
6 v& L+ B9 c" o2 _+ J+ }8 M+ 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%。* H( \0 U7 Y" k6 l, W
亮点突破5( f3 p3 n1 A2 f5 B- Y) ?# L
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0 F8 M( r$ H& p7 p/ P0 U2 `大深度柔性电池. ~: a3 \6 G' ^8 h& u8 J& e$ {
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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! L& h9 j, _. K: z* U西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室" M$ d0 A9 E1 k# a$ l' S3 J
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. n( r; J0 S6 e: p# i% B7 e" D团队海试留念. e' b/ ~6 A, R( @; ~) U
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; o8 k' {# j# u最新一代样机% K4 |7 G' j0 c5 E$ F. u
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 Z. \+ c+ c
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信息来源:西北工业大学。
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