7月24日,中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站報(bào)道,由中國(guó)科學(xué)院機(jī)器人與智能制造創(chuàng)新研究院(籌)研制的“海翼”系列水下滑翔機(jī),圓滿完成了“科學(xué)”號(hào)中科院海洋先導(dǎo)專項(xiàng)南海綜合調(diào)查航次第一航段科考任務(wù),實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的水下滑翔機(jī)集群組網(wǎng)觀測(cè)。
水下滑翔機(jī)是一種通過(guò)調(diào)節(jié)自身浮力和姿態(tài)的新型水下機(jī)器人,可以實(shí)現(xiàn)在水中滑行,并對(duì)水體信息進(jìn)行收集。這種水下機(jī)器人具有低功耗、高靜音的特點(diǎn),可以對(duì)特定海域進(jìn)行高精度、大范圍的水體觀測(cè),能夠有效提高海洋環(huán)境的空間和時(shí)間測(cè)量密度,是現(xiàn)有水下觀測(cè)手段的有效補(bǔ)充。
12臺(tái)“海翼”水下滑翔機(jī)可以在東西走向直線長(zhǎng)度約為250km、南北走向長(zhǎng)度約為139km的網(wǎng)格路徑內(nèi)同步持續(xù)工作,對(duì)水體參數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)。這些水下滑翔機(jī)提供了詳細(xì)的海洋環(huán)境信息,將溫度、鹽度、濁度、含氧量等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸回陸地實(shí)驗(yàn)室,對(duì)氣象預(yù)報(bào)、海洋監(jiān)察等有著較大應(yīng)用價(jià)值,并為海洋科學(xué)家研究該區(qū)域的水文特性提供了寶貴資料。
與以往單臺(tái)水下滑翔機(jī)觀測(cè)相比,水下滑翔機(jī)集群同步觀測(cè)實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)能力從線到面的跨越,為我國(guó)開(kāi)展深海精細(xì)探測(cè)提供了新的技術(shù)途徑。本航段歷時(shí)13天,科研人員克服了在惡劣海況下大強(qiáng)度、連續(xù)作業(yè)的困難,成功完成了預(yù)定航次任務(wù),實(shí)現(xiàn)了水下滑翔機(jī)向產(chǎn)品化、規(guī)模化應(yīng)用的邁進(jìn)。
“海翼”水下滑翔機(jī)由我國(guó)自行設(shè)計(jì)和研制。從總體構(gòu)型來(lái)看,“海翼”采用圓筒狀的機(jī)體,中部配有一對(duì)“機(jī)翼”,頭呈圓弧狀,后面拖著天線。作為一種新型水下機(jī)器人,它無(wú)需螺旋槳等推進(jìn)裝置,運(yùn)用活塞原理改變自身浮力,實(shí)現(xiàn)在海中移動(dòng)。
具體來(lái)說(shuō),“海翼”水下滑翔機(jī)裝配有一個(gè)類似于魚(yú)鰾的油囊和可以前后移動(dòng)的電池。下潛時(shí),它的“魚(yú)鰾”縮小,減小浮力,同時(shí)電池自動(dòng)前移,其頭部就下潛,“機(jī)翼”會(huì)產(chǎn)生向前的推力,這樣“海翼”就有了水平速度。上浮時(shí),“魚(yú)鰾”鼓起,浮力增大,電池自動(dòng)后移,它就會(huì)抬起頭向上滑行。
“海翼”在不斷的下潛、上浮過(guò)程中實(shí)現(xiàn)折線前進(jìn),就像海豚一樣在大海保持航向不斷前行。在水下沿著W形運(yùn)動(dòng)軌跡前進(jìn)。這種驅(qū)動(dòng)方式只需要在調(diào)節(jié)電池位置和“魚(yú)鰾”的時(shí)候耗費(fèi)少許電能,這也造就了其超長(zhǎng)的續(xù)航能力。
從2015年開(kāi)始,“海翼”水下滑翔機(jī)交付用戶,成為海洋科學(xué)家進(jìn)行海洋觀測(cè)的一種重要手段,先后在東海、南海和西太平洋等海域完成了多次海上觀測(cè)應(yīng)用,分別對(duì)黑潮主軸、中尺度渦、南海西邊界流等重要海洋動(dòng)力過(guò)程進(jìn)行觀測(cè)。同時(shí),“海翼”海試工作同步進(jìn)行。
今年3月,“海翼”水下滑翔機(jī)在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵,完成大深度下潛觀測(cè)任務(wù)并安全回收,最大下潛深度達(dá)到6329m,刷新了水下滑翔機(jī)最大下潛深度的世界紀(jì)錄,為我國(guó)深淵科考提供了新的科考手段。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,該機(jī)狀態(tài)良好,顯示出在復(fù)雜海流及惡劣海況下良好的航向保持和數(shù)據(jù)交互能力。這次試驗(yàn)的結(jié)果將有助于對(duì)“海翼”號(hào)進(jìn)行更大下潛深度的提升和改進(jìn)。
(責(zé)任編輯:黃貞靜)