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1 r, N# `# R6 }) J" Q) R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!
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# X6 }# z) D+ k3 ^ D6 v5 K6 B) ?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!. N6 |; q- X) T5 h0 k4 Y
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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。3 A5 \, j2 ^3 F$ c/ W
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2019年游进了西工大游泳池+ [+ |% Q$ D# W# {7 C1 q
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" j7 K7 W6 I/ w3 v/ [& G# u2020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
! N7 X& c9 v: m1 L/ z5 ]$ K西工大仿蝠鲼柔体潜水器完成深度海试
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2021年亮相国家“十三五”科技创新成就展
' F0 \+ y+ u1 J( s% O4 A& m& z& 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。, k+ J5 v# V- ^( K# @3 j8 L
“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!, ~# a3 h/ Z2 v8 X6 ?
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近底面游动; @/ i4 F) L* Z- {' a" V6 T! ^
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( g, |# g R# m( ~' s9 G机动性展示-垂直爬升
$ ? q0 e% B; U" ^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* r$ k& ^8 `- T
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滑扑一体推进仿生潜水器. n& O. m* F. c; f8 e, o9 q
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
# n" B( _. Y: N5 u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。
3 [; B e- C! h3 z- M" S亮点突破3
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! h, t7 l4 ^7 g7 A2 u仿生扑翼推进$ V0 O7 |! x- u5 Q& k
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°。
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( v3 [3 t) p, B. b机动性展示-快速俯冲
6 \9 ?: {/ T4 Z- z6 Q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%。
% S, A3 E( E1 ]4 O亮点突破5
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大深度柔性电池. _9 o: E" P9 Z0 R0 D1 k8 ~# u
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/ {3 r+ N! W: X# h u" v- T1 j
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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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' v! K& ~/ S3 J团队海试留念( U' \' Z' N% ]
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2 V* a0 Y6 I) i' N' D" S& D最新一代样机
3 u( H) [7 g, P' B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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