视频丨西工大“魔鬼鱼”潜水器荣获技术发明特等奖
西部网-陕西新闻网 2023-04-04 09:55:14
(来源 西北工业大学)
西工大“魔鬼鱼”潜水器荣获技术发明特等奖。(来源 西北工业大学)
西部网讯(记者 李卓然)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,这也是该学会历史上的首个技术发明特等奖。
仿生外形-700kg级样机(来源 西北工业大学)
这一获奖项目与一条“魔鬼鱼”有关。所谓的“魔鬼鱼”,其实是由西工大科研团队研发的仿蝠鲼柔体潜水器。从游进西工大的游泳池到游入南海深处,“魔鬼鱼”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。
2022年,许久未见的“魔鬼鱼”再次进化。研发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。
西工大团队研制的六种机型潜水器。(来源 西北工业大学)
大深度柔性电池技术(来源 西北工业大学)
据悉,目前,研发团队一共研制了六型十余台仿蝠鲼潜水器样机,突破了5种关键技术,比如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;仿生外形优化设计与大变形流固耦合仿真技术,让潜水器外形与真实蝠鲼相似度达到90%以上;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度;滑扑多模态协调运动与环境亲和控制技术,使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%;大深度柔性电池技术,让电池能量密度达到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%。
机动性展示-垂直爬升(来源 西北工业大学)
机动性展示-90°横滚机动(来源 西北工业大学)
未来,最新一代仿蝠鲼潜水器将装备强有力的生摆旋推进机构,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。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。
机动性展示-快速原地转弯(来源 西北工业大学)
泳池实验(来源 西北工业大学)
不仅如此,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。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。
西北工业大学研发团队合照(来源 西北工业大学)

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