#西北工業大學##魔鬼魚#
「快去看看,『魔鬼魚』怎麼一年增重了10倍?是不是『餵』得太好了?」去年八月份,西北工業大學友誼校區遊泳館裡出現了一條「魔鬼魚」。一年過去,記者獲悉,這條「魔鬼魚」不僅長大了,而且增重了10倍,從10公斤長到了100公斤。9月17日,記者前往一探究竟。
熱帶「魔鬼魚」為何出現在這裡?
「頭部」扁而寬,「尾部」扁而尖,「翅膀」(翼狀鰭)和身體融為一體。去年「魔鬼魚」剛剛落戶西工大時,它在遊泳池裡撲動、滑翔、急停、轉彎、穿越……好不自在。那時它還很靈動小巧,只有10kg。但是在過去的一年裡,它「急速成長」,除了背部「長」成黃顏色,體重也達到了100kg。記者前去探訪時看到,這條「魔鬼魚」不但個頭長大了,還「力大如牛」。「拖個把成年人前行,一點都不氣喘。並且非常靈動,可原地流暢轉彎。」科研人員介紹,這條「魔鬼魚」叫蝠鱝,是一種生活在熱帶和亞熱帶海域的底層的軟骨魚類,因其恐怖的外形而被稱為「魔鬼魚」。西工大遊泳池裡正是一條仿蝠鱝智能水下航行器。
之所以仿蝠鱝,是因為它具有流線型的扁平軀體,這種形態不僅有利於遊動推進,還有利於下潛滑行,且在航行器滑翔運動時,能有效藉助流體的能量實現更高效率的滑行運動。蝠鱝這一特性,充分滿足長航時、高機動的大範圍作業水下航行器的仿生需求。
為什麼要給小蝠鱝「增重」?
因10kg的小「蝠鱝」在運動時,依靠柔性翼撲動推進。這種推進方式,使之能夠實現前遊、倒遊、原地轉彎、快速俯仰等高機動動作,但是它搭載能力不高、航程有限,無法滿足大範圍作業任務需求。科研人員介紹,該航行器在搭載能力、續航時間、實際作業能力等方面有待提高。要改善這一點,研究團隊決定給它增重提高搭載能力,並融合另一種重浮力滑翔推進模式,使其兼具長續航與高機動能力。
一年來,在研究團隊的努力下,小「蝠鱝」經過多次「變化」,一共有了四個型號,突破了推進機理、仿生結構、智能控制等多項關鍵技術,開展了大量水池、湖海實驗,達到國際先進水平。
「魔鬼魚」已經有了4個家族成員
現如今,「魔鬼魚」家族有了四個成員。I號成員靈活小巧,即是在去年名聲大噪那款。II號成員是個大傢伙,它是仿蝠鱝水下航行器的中間形態,主要實現大升阻比滑翔能力,適宜執行大範圍粗維度作業任務。目前,已經開展了湖海實驗,驗證了其優良性能。III號成員是目前「魔鬼魚」家族中最大的傢伙,它是半翼展柔性,滑撲一體推進,具備高機動轉彎、俯仰等能力;適宜大範圍粗維度+細維度原位作業任務。IV號成員即是100kg,能拖人前行、倒遊、原地轉彎的大號「魔鬼魚」。它採用全柔性翼,融合了兩種推進模式,運動姿態更接近蝠鱝生物,具備長續航與高機動能力。
據航海學院「仿生智能水下航行器」項目組的曹永輝老師和曹勇老師介紹,目前IV型樣機已經開展大量水池實驗,性能優良。綜合考慮其下潛深度、續航時間、搭載能力、推進速度等性能,IV型樣機遙遙領先於同類產品。
將為「魔鬼魚」裝上「耳朵」和「眼睛」
魔鬼魚是用來探索海洋的奧秘。西工大航海學院潘光院長領導的「仿生智能水下航行器」項目組相關負責人介紹,下一步,項目組還將為「魔鬼魚」裝上「耳朵」和「眼睛」,讓它具備環境感知能力和地形地貌觀測能力,以期用於海洋環境信息長期觀測和海底科考目標定點持續觀察。
「 相信在不久的將來,西工大的「魔鬼魚」將實現「鯤鵬展翅,自由翱翔,一躍千裡,群遊四海」的目標,為祖國海洋事業發展做出貢獻。」
來源:西安報業全媒體記者任娜 通訊員趙勇 實習生孫雨花
編輯:王少穎