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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! _2 S: Q3 m2 w% d% p
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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!/ c7 s2 v. F) T" `( t* O9 l8 l& H
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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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2019年游进了西工大游泳池2 R& A3 L3 V) S
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4 A: f+ }5 q) D* x1 f, Z: l9 @- C, p2020年在西工大游泳池进行实验+ i6 U! c: z* x; t
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2021年CCTV13新闻直播间报道3 A. [1 C- r9 U% }& g6 r
西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试" g9 W! C& \3 t3 B# j- o* ]
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! O1 ]8 W A2 y2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展
# i. x1 s) E4 }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。
8 U4 Y; a2 p/ @5 U$ B7 w6 Z“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!( H3 |1 k5 P% s }6 a( n! W
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近底面游动
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4 L) I' E& S/ Q2 I机动性展示-垂直爬升
4 l9 [8 w" {# s/ a1 d! m6 k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1% S" k! I9 p5 `) F$ Q, N+ }
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滑扑一体推进仿生潜水器
5 s9 a& p+ `4 @. W8 J h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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蝠鲼游动流场云图
/ n2 L0 E3 C, i4 w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。, m* B( I+ I! O) Z" ?) H
亮点突破37 _* h1 [0 g8 l0 C8 [5 i8 U
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! ^: L8 X* Y. }仿生扑翼推进" A; i1 ?/ Y/ k1 {) ]4 K/ \2 A
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°。
" t0 q' R% C* f2 f2 E4 z6 O' n亮点突破4% Z5 h6 k7 ~0 y) l* q% U6 \4 n7 _
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机动性展示-快速俯冲
( Y3 G- K' K; q- }. s& F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%。9 q& l- r1 l9 R
亮点突破5
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大深度柔性电池
y9 q& Z6 u7 m6 L l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1 ?9 K9 F7 D3 ]& `) z# [" O. i
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" V# T) V; K/ V0 L p& Y/ K西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室7 h* r' Y2 n8 o! X; N4 }" \/ V
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- Y" a( S4 S, ~( F" U" i9 Z团队海试留念, @) C$ m# i9 t8 ]: [5 Z
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) S8 }5 O. u0 I: Z最新一代样机
& z/ }# }; x6 R# O/ ?5 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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+ B, U2 q/ [: }' U! G信息来源:西北工业大学。
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