近期,2022年度中國造船工程學會科學技術(shù)獎評審結(jié)果公布,由西北工業(yè)大學、西北工業(yè)大學寧波研究院、中國船舶科學研究中心聯(lián)合申報的《滑撲一體仿蝠鲼柔體潛水器技術(shù)及應用》項目榮獲技術(shù)發(fā)明特等獎,這也是學會歷史上的首個技術(shù)發(fā)明特等獎!
這一獲獎項目與一條“魔鬼魚”有關,如若還有沒聽說過TA的小伙伴,那就請跟隨小編一起來探索這條“神秘的魚”到底是什么!
從游進西工大的游泳池到游入南海深處,“魔鬼魚”(仿蝠鲼柔體潛水器)迅速長大,其間它的翼展增加到4米,載荷能力也提升至原來的10倍!2021年,它還曾代表科技部參加了國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展,引發(fā)社會廣泛關注。
2020年在西工大游泳池進行實驗
2021年CCTV13新聞直播間報道
西工大仿蝠鲼柔體潛水器完成深度海試
2021年亮相國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展
許久未見,“魔鬼魚”又進化啦!2022年,團隊在海洋館開展了仿蝠鲼柔體潛水器與真實魚群的同游實驗,對提高潛水器仿生性能具有里程碑意義,為未來實現(xiàn)“智慧海洋館”“智能海洋牧場”等應用場景奠定了基礎。
“魔鬼魚”在海洋館水域內(nèi)和魚群進行了“親密互動”,并完成了近底面游動、垂直爬升等高機動動作,獲得了館方和觀眾們的一致好評!
近底面游動
機動性展示-垂直爬升
目前,團隊一共研制了六型十余臺仿蝠鲼潛水器樣機,國際首創(chuàng)“滑撲一體”概念,突破了以下5種關鍵技術(shù),解決了潛水器遠航程、長航時與高機動難以兼顧的難題,提高了航行器續(xù)航能力與深度耐壓能力。
亮點突破1
滑撲一體推進仿生潛水器
國際首創(chuàng)滑撲一體仿蝠鲼柔體潛水器:解決了潛水器遠航程、長航時與高機動兼顧的難題。
亮點突破2
蝠鲼游動流場云圖
仿生外形優(yōu)化設計與大變形流固耦合仿真技術(shù):仿蝠鲼外形相似度達到90%以上。
亮點突破3
仿生撲翼推進
飛翼滑翔與仿生撲翼推進一體化技術(shù):實現(xiàn)了弓形滑翔回轉(zhuǎn)角速度15%(傳統(tǒng)飛翼滑翔機襟翼轉(zhuǎn)彎角速度的10倍)、撲動原位回轉(zhuǎn)角速度60°。
亮點突破4
機動性展示-快速俯沖
滑撲多模態(tài)協(xié)調(diào)運動與環(huán)境親和控制技術(shù):仿蝠鲼潛水器滑撲順滑切換時間小于0.5s、運動相似度超過90%。
亮點突破5
大深度柔性電池
大深度柔性電池技術(shù):能量密度達到354Wh/L,8萬次彎折后容量保持率超過90%,整體電量相比原來提升10%。
港口海試調(diào)試現(xiàn)場
西北工業(yè)大學寧波研究院智能水下航行器實驗室
團隊海試留念
最新一代樣機
未來,最新一代仿蝠鲼潛水器將裝備強有力的仿生擺旋推進機構(gòu),其推進系統(tǒng)能夠更加逼真地模擬真實蝠鲼生物的胸鰭運動,為“魔鬼魚”的高機動和強續(xù)航能力提供保障!此外,它還將疊加“大深度柔性電池”技術(shù),除了在“肚子”里,柔軟的胸鰭里也可以裝滿電池,從而擁有超強續(xù)航能力!新一代樣機采用了更加接近真實蝠鲼生物的外形設計,它頭上的兩根觸須幾乎快要“以假亂真”,即便在海洋中碰到“同伴”也不會被發(fā)現(xiàn)。不僅如此,它還將裝備最新的雙目視覺傳感系統(tǒng)、溫鹽深水文信息采集系統(tǒng)、聲學信息采集系統(tǒng)、水聲通信與定位系統(tǒng)、高精度慣性導航系統(tǒng)等,未來將具備更強的作業(yè)能力和應用能力。
來源:西北工業(yè)大學
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