这条“魔鬼鱼”长得有点快 一年增重10倍咋回事?

这条“魔鬼鱼”长得有点快 一年增重10倍咋回事?

西北工业大学“仿生智能水下航行器”项目组 西北工业大学供图

西北工业大学“仿生智能水下航行器”项目组 西北工业大学供图

原标题:这条“魔鬼鱼”长得有点快 一年增重10倍咋回事?

将来还会“长”出“耳朵”“眼睛”游四海

“快去看看,‘魔鬼鱼’怎么一年增重了10倍?是不是‘喂’得太好了?”去年八月份,西北工业大学友谊校区游泳馆里出现了一条“魔鬼鱼”。一年过去,记者获悉,这条“魔鬼鱼”不仅长大了,还增重10倍,从10千克长到了100千克。9月17日,记者前往一探究竟。

热带“魔鬼鱼”为何出现在这里?

“头部”扁而宽,“尾部”扁而尖,“翅膀”(翼状鳍)和身体融为一体。去年“魔鬼鱼”刚刚落户西工大时,它在游泳池里扑动、滑翔、急停、转弯好不自在。那时它还很灵动小巧,只有10千克。但是在过去的一年里,它“急速成长”,除了背部“长”成黄颜色,体重也达到了100千克。记者前去探访时看到,这条“魔鬼鱼”不但个头长大了,还“力大如牛”。“拖个把成年人前行,一点都不气喘。并且非常灵动,可原地流畅转弯。”科研人员介绍,这条“魔鬼鱼”叫蝠鲼,是一种生活在热带和亚热带海域的底层的软骨鱼类,因其恐怖的外形而被称为“魔鬼鱼”。西工大游泳池里正是一条仿蝠鲼智能水下航行器。

之所以仿蝠鲼,是因为它具有流线型的扁平躯体,这种形态不仅有利于游动推进,还有利于下潜滑行,且在航行器滑翔运动时,能有效借助流体的能量实现更高效率的滑行运动。蝠鲼这一特性,充分满足长航时、高机动的大范围作业水下航行器的仿生需求。

为什么要给小蝠鲼“增重”?

因10千克的小“蝠鲼”在运动时,依靠柔性翼扑动推进。这种推进方式,使之能够实现前游、倒游、原地转弯、快速俯仰等高机动动作,但是它搭载能力不高、航程有限,无法满足大范围作业任务需求。科研人员介绍,该航行器在搭载能力、续航时间、实际作业能力等方面有待提高。要改善这一点,研究团队决定给它增重提高搭载能力,并融合另一种重浮力滑翔推进模式,使其兼具长续航与高机动能力。

一年来,在研究团队的努力下,小“蝠鲼”经过多次“变化”,一共有了4个型号,突破了推进机理、仿生结构、智能控制等多项关键技术,开展了大量水池、湖海实验,达到国际先进水平。

“魔鬼鱼”已有4个家族成员

现如今,“魔鬼鱼”家族有了4个成员。I号成员灵活小巧,即是在去年名声大噪那款。II号成员是个大家伙,它是仿蝠鲼水下航行器的中间形态,主要实现大升阻比滑翔能力,适宜执行大范围粗维度作业任务。目前,已经开展了湖海实验,验证了其优良性能。III号成员是目前“魔鬼鱼”家族中最大的家伙,它是半翼展柔性,滑扑一体推进,具备高机动转弯、俯仰等能力;适宜大范围粗维度+细维度原位作业任务。IV号成员即是100千克,能拖人前行、倒游、原地转弯的大号“魔鬼鱼”。它采用全柔性翼,融合了两种推进模式,运动姿态更接近蝠鲼生物,具备长续航与高机动能力。

据航海学院“仿生智能水下航行器”项目组的曹永辉老师和曹勇老师介绍,目前IV型样机已经开展大量水池实验,性能优良。综合考虑其下潜深度、续航时间、搭载能力、推进速度等性能,IV型样机遥遥领先于同类产品。

“魔鬼鱼”将装上“耳朵”和“眼睛”

魔鬼鱼是用来探索海洋的奥秘。西工大航海学院潘光院长领导的“仿生智能水下航行器”项目组相关负责人介绍,下一步,项目组还将为“魔鬼鱼”装上“耳朵”和“眼睛”,让它具备环境感知能力和地形地貌观测能力,以期用于海洋环境信息长期观测和海底科考目标定点持续观察。

“相信在不久的将来,西工大的‘魔鬼鱼’将实现“鲲鹏展翅,自由翱翔,一跃千里,群游四海”的目标,为祖国海洋事业发展做出贡献。”

记者任娜 通讯员赵勇 实习生孙雨花