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; c% J0 V$ x/ L8 S) `! M' 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!+ Y+ H& {. H! B
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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!, C/ T/ y M G2 X8 |9 c
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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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+ B; e9 [' _& F% m2019年游进了西工大游泳池& a1 f8 T2 i. c8 g ]3 ?
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2020年在西工大游泳池进行实验
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- t; ~1 Y6 t- N9 P2021年CCTV13新闻直播间报道, o- f6 Z( q) e$ e4 {
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8 l6 d+ @& t6 q9 m& u4 G8 m* d
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。
; E5 R0 A, M, Y! l0 |0 j" `“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!* \$ \- x4 g9 {
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近底面游动
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机动性展示-垂直爬升
% U4 ^" K+ }# @% Z n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
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; d6 F$ w9 M. s6 [: r* `8 D( c滑扑一体推进仿生潜水器
# [, U$ v/ j6 X3 u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。& o3 Q/ ?6 N/ _9 o9 `
亮点突破25 D% W# a* u5 D1 ]1 f0 H) I
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+ ? p4 w4 s+ n& a% u R, c* `& K蝠鲼游动流场云图
, ?2 Y2 \0 y0 t; B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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6 n8 D4 S- `* C- Q8 a/ w9 f仿生扑翼推进
: ?( ~& ~1 h+ x- Y# L# p9 p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°。6 e% R' V. i* o/ \0 a
亮点突破4/ X1 ?( z o0 }/ @
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机动性展示-快速俯冲
1 t+ d$ |! Z) O9 u) I* D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%。3 s7 O( h9 C0 ?7 K0 C: q9 ~ l
亮点突破54 `9 w7 N3 K0 b! P: L2 ^1 j
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' L1 B* g7 U8 N- r+ U' x( c6 i大深度柔性电池
- T& s# X$ Y1 f% d+ C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%。! _* I: \2 m, P+ Z: P, d
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9 b* L M1 I8 E8 {# A* \港口海试调试现场
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6 [5 u; p* E& ^ n* v/ l西北工业大学宁波研究院智能水下航行器实验室% n4 K5 _/ w4 i
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/ f `$ r( y7 ^; ]3 O* I团队海试留念; \3 N' h! _& y. j; j
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最新一代样机1 b( S1 b9 L8 @/ K( T7 l2 J8 ]
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。% K- z8 x8 ^- d( K5 n8 K
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信息来源:西北工业大学。
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