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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" [9 y- k" c% k
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+ w1 F$ V, @ R! x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!, k& b# L9 e6 p4 K
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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。- N& Q! {: [. D$ R# d
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2019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- z) ^1 {7 ^" ?% y, v3 H
西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试
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! `: m5 e8 Q) k, H6 e3 O# A& g2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展7 f% d: E B. m( M" }! e; w) B
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。
1 q9 n. d& b9 ^* w9 o“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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' ~) w" G, o4 I2 x& f5 S n+ z4 [近底面游动9 }/ I7 `- g d% ?7 y
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机动性展示-垂直爬升
' w+ s) ] P6 W! k; A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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% q7 Y6 |" x! X5 k亮点突破1
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" m6 G+ e4 y+ G* P3 l' u. Y0 G+ t滑扑一体推进仿生潜水器
* e0 |8 V m0 \ o3 l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。
2 a+ h% V' k9 F. b" D0 `亮点突破28 ?8 C5 p1 m# m! o/ a
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6 |) D R. Z# Y$ d/ ]蝠鲼游动流场云图9 ~: e7 x5 z8 X/ h, z9 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。
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仿生扑翼推进% }9 `. v8 E" g
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°。# `( C8 z# U* {# k; }# |
亮点突破42 o! s( b% j" M3 k- e, d( ?
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3 s1 h/ }8 g& U' p9 r机动性展示-快速俯冲! Z' R2 j3 \% `5 _( E
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%。7 i7 w- U6 d4 ^! m! H; V
亮点突破51 |8 ]: Q+ R* i7 l( _- K
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大深度柔性电池
: m+ D* ^7 ?; A7 o) A+ \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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7 H( B6 h* {; v$ x' T* t港口海试调试现场
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; O+ M. G/ t! |西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室/ p, j* y5 q; s( U+ i
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$ g7 v% w* p Q7 x2 N( N! |+ k团队海试留念
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最新一代样机% l! [4 E: G4 z/ T9 \9 B H5 L
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。
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信息来源:西北工业大学。
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