无人航行器可上天入海
2021-04-10 浏览量:0

上海交通大学海洋学院海洋技术团队曾铮副研究员介绍“哪吒”(4月1日摄)。 新华社记者 张建松 摄

既可以上天,也可以入海,一种新概念的海空两栖无人航行器“哪吒”,由上海交通大学海洋学院海洋技术团队成功研制,多项技术获得国家发明专利,相关研究成果近日发表在国际权威期刊《海洋工程》。

记者在上海交通大学海洋学院哪吒实验室看到,小巧玲珑、红白相间的“哪吒”既有固定翼又有旋翼,中间主体是一个电子舱。“哪吒”的机臂上,有一个十分巧妙的折叠机构。通过机械自锁装置,可以实现入水之后机臂折叠,出水之前机臂展开。

据上海交通大学海洋学院海洋技术团队曾铮副研究员介绍,“哪吒”是将水下滑翔机的设计理念与无人机的设计思想进行了有机融合,具备垂直起降与悬停、水平飞行、水下滑翔等多种功能于一体。不仅能在空中飞行自主定位,还可以在指定海域或者水面降落,并进入水下潜航,完成水下的观测任务后钻出水面,自主飞行返航。巧妙之处是,“哪吒”的固定翼不仅是空中的飞行翼,入水以后还可以成为滑翔翼。旋翼则可实现航行器在水、空跨界过程中的稳定起降。

作为海空两栖的航行器,“哪吒”高强的本领来自科研人员长达五年坚持不懈的技术攻关。上海交大海洋技术团队连琏教授、曾铮副研究员带领卢迪、熊程珂、吕晨昕、胡锐等成员,在上海市社会发展科技攻关项目、上海交通大学重点前瞻布局基金项目、青岛国家海洋科学与技术国家实验室开放基金项目等支持下,成功研发了承压耐蚀高速电机、小型轻量化浮力调节系统、海空跨介质航行的非线性稳定控制器等一系列关键核心技术。

其中,承压耐蚀高速电机采用了和传统水下推进器动密封完全不同的技术,既能够在空中高速转动,同时也能在水下承压。获得国家发明专利的高压气动浮力调节系统,采用高压气体源作为浮力调节驱动力,实现航行器浮力和俯仰姿态的同步调节,通过这套独特的小型轻量化浮力调节系统,可满足两栖航行器对载重的严苛要求。此外,针对航行器在入水过程中受到风浪流的干扰,团队成员设计了多种控制算法,做了大量仿真实验,为攻克这一难题提供了解决方案。

目前,“哪吒”已具备50米级水下航行、5千克负载能力以及良好的空中运动与跨介质能力。2020年,“哪吒”在浙江千岛湖成功进行了测试,今年还将赴南海进行海试。

来源:新华社

编辑:李瑞蕊

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