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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!* P0 B; J4 n6 E0 c2 O2 T4 `
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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!1 D, i9 n* y% j- n
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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
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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
* J1 W( W/ `( s" O4 }: P+ N6 u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
$ _# V4 b, ~5 p" w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。: P& ~% |% }* e
“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!
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近底面游动0 b- i, M' z0 W; c! R
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机动性展示-垂直爬升
# p3 I. L4 k- s6 Z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。 P# u7 T. h7 b! w" v
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亮点突破1
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4 M/ [# _/ C* ^& g) k滑扑一体推进仿生潜水器1 T! C3 I( H- M0 p: l3 [
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。
- y* X" H6 \4 X7 O9 F: z) E亮点突破2
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$ O$ h S6 B. W; A3 N& l& e: v蝠鲼游动流场云图9 y4 l+ s, `& b" s0 _
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。5 S* Z8 G! M1 a
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仿生扑翼推进1 l4 x' x/ W# p8 }
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°。) K. U- b: L- ?6 V5 L! u8 t
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机动性展示-快速俯冲
' @% c4 _! `! u' U4 H! g4 L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%。: F! n% `% j R" T7 @- o
亮点突破5 v j1 @6 V* }2 [" l
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大深度柔性电池
3 [3 y; T' z# G; 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%。$ l! t1 ~ J- @' h6 `
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港口海试调试现场$ v6 W# T f& B2 }$ p" A- l7 Q
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, B- C8 C% X2 x+ x3 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# a& |, {# e0 Z' p, S4 V
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7 [& t' m A I0 H9 [- r最新一代样机
$ P) H: ^& `! j% C$ A( E9 i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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/ Z( X/ S1 d+ o信息来源:西北工业大学。
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