既上天又入海!海空兩棲的無(wú)人航行器“哪咤”在滬成功研制

　　既可以上天，也可以入海，一種新概念的?？諆蓷珶o(wú)人航行器“哪吒”，由上海交通大學(xué)海洋學(xué)院海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)成功研制，多項(xiàng)技術(shù)獲得國(guó)家發(fā)明專利，相關(guān)研究成果近日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《海洋工程》。

　　記者在上海交通大學(xué)海洋學(xué)院哪吒實(shí)驗(yàn)室看到，小巧玲瓏、紅白相間的“哪吒”既有固定翼又有旋翼，中間主體是一個(gè)電子艙。“哪吒”的機(jī)臂上，有一個(gè)十分巧妙的折疊機(jī)構(gòu)。通過(guò)機(jī)械自鎖裝置，可以實(shí)現(xiàn)入水之后機(jī)臂折疊，出水之前機(jī)臂展開。

　　據(jù)上海交通大學(xué)海洋學(xué)院海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾錚副研究員介紹，“哪吒”是將水下滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)理念與無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了有機(jī)融合，具備垂直起降與懸停、水平飛行、水下滑翔等多種功能于一體。不僅能在空中飛行自主定位，還可以在指定海域或者水面降落，并進(jìn)入水下潛航，完成水下的觀測(cè)任務(wù)后鉆出水面，自主飛行返航。巧妙之處是，“哪吒”的固定翼不僅是空中的飛行翼，入水以后還可以成為滑翔翼。旋翼則可實(shí)現(xiàn)航行器在水、空跨界過(guò)程中的穩(wěn)定起降。

　　作為?？諆蓷暮叫衅?，“哪吒”高強(qiáng)的本領(lǐng)來(lái)自科研人員長(zhǎng)達(dá)五年堅(jiān)持不懈的技術(shù)攻關(guān)。上海交大海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)連璉教授、曾錚副研究員帶領(lǐng)盧迪、熊程珂、呂晨昕、胡銳等成員，在上海市社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目、上海交通大學(xué)重點(diǎn)前瞻布局基金項(xiàng)目、青島國(guó)家海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目等支持下，成功研發(fā)了承壓耐蝕高速電機(jī)、小型輕量化浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、海空跨介質(zhì)航行的非線性穩(wěn)定控制器等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)。

　　其中，承壓耐蝕高速電機(jī)采用了和傳統(tǒng)水下推進(jìn)器動(dòng)密封完全不同的技術(shù)，既能夠在空中高速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也能在水下承壓。獲得國(guó)家發(fā)明專利的高壓氣動(dòng)浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用高壓氣體源作為浮力調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)航行器浮力和俯仰姿態(tài)的同步調(diào)節(jié)，通過(guò)這套獨(dú)特的小型輕量化浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可滿足兩棲航行器對(duì)載重的嚴(yán)苛要求。此外，針對(duì)航行器在入水過(guò)程中受到風(fēng)浪流的干擾，團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)了多種控制算法，做了大量仿真實(shí)驗(yàn)，為攻克這一難題提供了解決方案。

　　目前，“哪吒”已具備50米級(jí)水下航行、5千克負(fù)載能力以及良好的空中運(yùn)動(dòng)與跨介質(zhì)能力。2020年，“哪吒”在浙江千島湖成功進(jìn)行了測(cè)試，今年還將赴南海進(jìn)行海試。

　　“我們之所以將這種新概念的海空兩棲航行器命名為‘哪吒’，是國(guó)產(chǎn)電影《哪吒》中有句話讓我們深深共鳴，人們眼中的成見是一座大山，我們要勇于打破這種是非成見。”曾錚說(shuō)，“在人們的傳統(tǒng)印象中，空氣和水是兩種截然不同的介質(zhì)，航行器是不可能同時(shí)飛行的。哪吒就是要打破這種成見，實(shí)現(xiàn)在空氣和水里的自由穿越?！?/p>

　　上海交通大學(xué)海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚，近年來(lái)承擔(dān)了多個(gè)國(guó)家重大項(xiàng)目，在無(wú)人遙控潛水器作業(yè)系統(tǒng)、深海智能浮標(biāo)、?？諆蓷叫衅鳌⑸詈Ｌ綔y(cè)與作業(yè)技術(shù)等方面取得了多個(gè)重要進(jìn)展和成果。

　　業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，作為一種穿越航行于空中、水面和水下的高機(jī)動(dòng)性跨介質(zhì)運(yùn)載平臺(tái)，“哪吒”未來(lái)有望廣泛應(yīng)用于海上搜救、海洋科學(xué)、海洋工程中等領(lǐng)域，對(duì)特定海區(qū)同時(shí)進(jìn)行空中、水面和水下的探測(cè)任務(wù)，大幅提升我國(guó)海洋立體監(jiān)測(cè)水平和能力。（記者 張建松、丁汀）

　　轉(zhuǎn)自：新華社

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