2014年10月15日,中國(guó)研制的新型水下機(jī)器人“水下滑翔機(jī)”在南海自主航行了1022.5千米,持續(xù)航行時(shí)間30天,創(chuàng)造了中國(guó)深?;铏C(jī)海上作業(yè)航程最遠(yuǎn)、作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)的新紀(jì)錄。
水下滑翔機(jī)沒(méi)有螺旋槳,也沒(méi)有其他動(dòng)力裝置,能長(zhǎng)時(shí)間航行,它是怎么做到的呢?
如何潛行
要明白水下滑翔機(jī)是如何在無(wú)螺旋槳的情況下實(shí)現(xiàn)潛行,我們首先得來(lái)大體了解一下它的結(jié)構(gòu)。
水下滑翔機(jī)有一對(duì)翅膀,就像飛機(jī)的機(jī)翼。有了翅膀,滑翔就成為了可能。打個(gè)比方,一只貓從六十層樓上跳下來(lái),這是墜落,但是一只鷹跳下來(lái),則是滑行,且能滑行很遠(yuǎn)的距離。原來(lái),水下滑翔機(jī)的潛航,首先靠翅膀。
因?yàn)橹亓?,水下滑翔機(jī)可以從海面下潛到幾千米的深海,再利用自身的翅膀,滑行一段很長(zhǎng)的距離。那么,它怎么上浮呢?
原來(lái),當(dāng)水下滑翔機(jī)下潛到預(yù)定深度后,改變自身體積從而實(shí)現(xiàn)上浮!相同質(zhì)量下,體積變大,密度就變小,就可以上浮了。
我們想象一下,裝著水的啤酒瓶,如果瓶口緊緊套著一個(gè)沒(méi)充氣的氣球,當(dāng)水還在瓶子里時(shí),氣球是扁的,如果瓶子里的水倒入氣球后,那么氣球就撐大了,于是,啤酒瓶和氣球組成的這個(gè)總系統(tǒng)的體積就變大了。
水下滑翔機(jī)通過(guò)液壓活塞把液壓油壓入皮囊中,于是,滑翔機(jī)的總體積變大,但總質(zhì)量不變,所以,隨著皮囊的膨脹,滑翔機(jī)密度變得小于海水密度,從而向海面上浮。
向大海取能
水下滑翔機(jī)除了利用有限的電池外,還可以從海洋中直接獲取海洋溫差能。
海水因深度不同,溫度也會(huì)不同,海洋表面可以直接吸收太陽(yáng)能,溫度較高,有的海水表面溫度最高甚至可達(dá)30℃,通常情況是在20℃左右,而在海面下1000米深處,海水溫度會(huì)降到4℃左右。這種溫度的變化,意味著海水中蘊(yùn)藏著巨大的能源。
反潛神器
水下滑翔機(jī)作為一種新型的水下機(jī)器人,能源消耗極小,僅在調(diào)整浮力和姿態(tài)時(shí)消耗少量能源。它能滿足長(zhǎng)時(shí)間、大范圍海洋探索的需要,甚至是軍事需要,比如反潛。
水下滑翔機(jī)靜音性能好,隱身性能強(qiáng),比較難被發(fā)現(xiàn),如果把它的體積做大,就能攜帶更大的傳感器,探測(cè)到距離更遠(yuǎn)的水雷和潛艇。