大陸水下滑翔機「海翼」下潛6329公尺 打破世界紀錄

「海翼」號7000公尺级水下滑翔機海上試驗。

破紀錄了!馬里亞納海溝傳來喜訊:『海翼』號7000公尺級水下滑翔機成功下潛至6329公尺,打破了由美國科學家創造的水下滑翔機最大下潛深度6003公尺的世界紀錄。聽到這個消息,整個實驗室沸騰了。

根據鳳凰網報導,海洋占據著地球總面積的71%,『海翼』號水下滑翔機就是人類探索海洋的好夥伴,這次突破,對於我們探測、了解和利用這片神秘的水世界又邁進了一大步。要知道,下潛深度超過6000公尺也就意味著可以對世界上97%的海域進行觀測。

下面聊聊『海翼』。

『海翼』(Sea-wing)是中國科學院瀋陽自動化研究所的科學家們,自主研製的系列水下滑翔機的統稱,包括工作深度300公尺級、1000公尺級和7000公尺級等多種不同作業深度的水下滑翔機,分別承擔不同的任務,擁有完全自主知識產權。這次打破世界紀錄的,就是其中的7000公尺級水下滑翔機。

水下滑翔機單從外形上看比較簡單:一個圓筒形狀的身體上長著一對翅膀,像一個小飛機,屁股後面還拖著長長的尾巴(天線)。是不是感覺少了點什麼?其實水下滑翔機的驅動原理和常規的水下機器人是不一樣的,它沒有螺旋槳推進裝置。那它是怎麼在水下運動的呢?

『海翼』水下滑翔機是依靠自身的浮力驅動。在滑翔機的肚子裡安裝一個類似於魚鰾的油囊,而且肚子裡的電池也可以前後移動。當滑翔機需要下潛的時候,『魚鰾』就縮小,浮力減小,同時電池向前移動,使得整體重心前移,水下滑翔機就頭部朝下向下滑行,下降過程中在翅膀的幫助下,會產生一個向前的推力,這樣滑翔機就有了水平方向上的速度。

當需要上浮的時候,『魚鰾』就會鼓起來,浮力增大,同時電池向後移動,這樣就會抬起頭向上滑行,翅膀使得滑翔機在上浮的過程中可以向前跑。在不斷的下潛上浮過程中實現折線前進,就像海豚一樣在大海保持航向不斷前行。也正因為這樣的特性,水下滑翔機在水下的運動軌跡是W形狀。在水面的時候水下滑翔機需要把尾巴翹起來,將收集到的資料傳給衛星,同時進行定位和接收新的指令。水下滑翔機的這種驅動方式只需要在調節電池位置和『魚鰾』的時候耗費少許電能,因此續航能力非常長。


水下滑翔機前進路徑。

2014年10月,『海翼』號長航程水下滑翔機完成了長航程試驗,此次海上試驗不間斷連續航行1022.5公里,持續30天,創下大陸深海滑翔機海上作業航程最遠、作業時間最長的記錄。跑得遠是一方面,還要跑得深,現在人們對於深海的了解還是有限的,此次打破世界紀錄的『海翼』水下滑翔機就為我們探索深海打開了一扇大門。

隨著深度的增加,水下滑翔機承受的壓力也增大,水下6000公尺的壓力約為60兆帕,相當於一隻手掌承受60噸物體的壓力。因此滑翔機必須要穿更厚重的『耐壓服』才能抵抗海水的壓力,但厚重的『耐壓服』又導致身體變得笨重,攜帶電池的空間也被擠占了,沒有以前跑得遠。為了克服這一問題,我們給『海翼』號7000公尺級滑翔機穿上了一種由輕質碳纖維材料特制的『衣服』,既減輕了滑翔機的體重,又增加了攜帶的電池量,保證了滑翔機在跑得更深的同時還能跑得更遠。

雖然水下滑翔機的身材比較小巧,但是本事卻很大。『海翼』號水下滑翔機搭載了很多傳感器,可以測得海水的溫度、鹽度、濁度、葉綠素、含氧量等資訊,為海洋科學家的研究提供豐富的資料。當然也可以根據需求搭載其他傳感器。

時至今日,『海翼』系列水下滑翔機已經在海上累計工作近500天,航程近1萬公里,已有多套水下滑翔機交付用戶,成為海洋科學家研究海洋的得力助手。今後的發展中我們會不斷提升,讓『海翼』水下滑翔機搭載更多的科學探測設備,在浩瀚的海洋中跑得更快、更遠、更深。讓『海翼』成為我們認識海洋、探索海洋、利用海洋的好夥伴!


『海翼』號水下滑翔機在海洋中的『足跡』。