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- g1 U6 J U1 s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!3 }8 s3 F }1 M! x6 d" c
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. e$ u3 o3 B) d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!( r5 ~: b$ ~& ^' X, v5 D; O
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. Z' U8 P! F0 N8 `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 o, B: f% V" T. `3 f+ {8 u
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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
7 r, e4 u) A& F/ A西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试' J4 T/ ?4 }5 S+ ?# F8 G
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2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展- n1 m0 P' j& D Y
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。
! `4 C* X# r4 G“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!, |1 s5 V, b8 l# X
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. M( G- s' X v1 N, s, {* z近底面游动& T2 R. s1 N! I* t+ O0 @( Q* r
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& ?; L" q f' k机动性展示-垂直爬升, Z* ?( |- R+ S; C/ Q
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。2 {: C9 b) q0 y- f a7 P& C
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6 l0 s6 d" L* F" f6 [7 K% U/ t. L P亮点突破1
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滑扑一体推进仿生潜水器
2 u: s. J! n9 O1 M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。! h p0 G8 z3 Z$ s! T& U* z
亮点突破2! O; i/ ]2 K9 f8 g$ n4 P& V
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蝠鲼游动流场云图3 K: |% ^0 j5 p2 Z# x8 P6 M% ~
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。0 b' y5 D6 H5 C) C' f
亮点突破3
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仿生扑翼推进
! ^4 L" S. e$ p- d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°。 \$ {/ D% A/ h u
亮点突破4
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机动性展示-快速俯冲# Q' B, m5 J' |: y0 S
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%。
% [8 f& X5 [, x亮点突破5* B; A5 y5 ]) l9 i& D
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5 F- R( L, j5 y9 x1 a大深度柔性电池( f' K9 L' i. n
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2 N' B* I$ }3 G. V; f; J
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3 o$ ?1 D- }# _ n西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室
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团队海试留念- G% h) g* y, b* K @+ ?
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! t; o& {/ n; l! b最新一代样机5 _* G7 } e3 a
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。) ?$ R' g3 A; z$ i/ Y- z7 U5 ~+ c
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信息来源:西北工业大学。5 G2 C$ q* t; F a/ ~* n
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