西工大滑扑一体仿蝠鲼柔体潜水器技术及应用项目斩获大奖 看看这个“魔鬼鱼”到底有多强

仿生扑翼推进测试

4月4日记者获悉，西工大“魔鬼鱼”再次斩获大奖一枚。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》获得2022年度中国造船工程学会科学技术奖评审技术发明特等奖。

获奖项目和“魔鬼鱼” 有什么关系

(资料图片)

魔鬼鱼，学名蝠鲼，是一种生活在热带和亚热带海域底层的软骨鱼类，被称为“水下魔鬼”，它流线型的扁平躯体，不仅有利于游动推进，还有利于下潜滑行，且在运动流场时，能有效借助流体的能量实现更高效率的滑行运动。这一特性，充分满足长航时、大范围作业的水下推进器的仿生需求。

西北工业大学航海学院的自主水下航行器团队根据对蝠鲼相关运动原理，研制出了我国首款滑扑一体自主变形仿生柔体潜航器。2022年，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。

斩获大奖的“魔鬼鱼”

突破5种关键技术

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：

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：仿蝠鲼外形相似度达到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°。

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%。

“魔鬼鱼”身上满满的科技新突破，还包括其“身体”中的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%。

未来仿蝠鲼潜水器

将拥有超强续航能力

据介绍，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。

来源：西安报业全媒体记者 任娜 图/西北工业大学提供

（责编：程雨萌）