惊!海里的“魔鬼鱼”居然游进了西工大的游泳池!
“快看,快看!水里有一条魔鬼鱼!”
“别开玩笑了,魔鬼鱼怎么会到游泳池来?……咦?好像真的是耶!”
这几天,如果你恰巧出现在学校友谊校区的游泳馆,你也许会偶遇这条可爱的“魔鬼鱼”——它翼展0.8米,“背部”黝黑,“腹部”雪白,“头部”又扁又宽,“尾部”又尖又扁,“翅膀”(翼状鳍)则和身体融为一体。
乍一看,你也许会被它憨态可掬的萌萌哒外表迷惑,可是当它一下水,就是另一副样子了。
水里的魔鬼鱼一会儿扇动“翅膀”全速前行,一会儿轻摆尾部灵巧地转着圈儿,一会儿似动非动地漂浮在水面,一会儿又一个猛子潜入水底……
“旋转、跳跃,我闭着眼……”看着小“鱼”儿的水下表演,小编耳畔似乎响起了熟悉的旋律……(暴露年纪,捂脸)
“目前,我们已经可以实现这只仿生魔鬼鱼的扑动、滑翔、急停、转弯等动作,与真实魔鬼鱼几乎没有差别。”站在岸边遥控这条仿生鱼的曹勇老师对小编说。
睿智(具备基本常识)的你一定知道,魔鬼鱼这种生活在海洋(咸水)中的生物,是不可能出现在游泳池(淡水)里的。
机智(非常了解西北工业大学)的你也一定猜到了,这条魔鬼鱼的出现,一定意味着西工大在水下航行器领域又有了新突破。
没错!
下面,就让小编来为你上一堂海洋生物学(流体力学)课。
魔鬼鱼的学名非常好记——蝠(福)鲼(分),听起来就很讨喜,有木有。
蝠鲼是一种生活在热带和亚热带海域的底层的软骨鱼类,被称为“水下魔鬼”。蝠鲼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,且在运动流场时,能有效借助流体的能量实现更高效率的滑行运动。
人类已经观测到蝠鲼长达数千公里的迁徙现象,正是对其运动高效率的有利证明。
因此,蝠鲼这一特性,充分满足长航时、大范围作业的水下推进器的仿生需求。
西北工业大学航海学院的自主水下航行器团队利用高速相机对蝠鲼进行活体观测研究,对其滑翔与扑动产生的多模式高机动与高效率运动姿态(前游、倒游、偏航、俯仰、急停、翻滚等)进行分析,最终建立了蝠鲼的外形参数模型与运动参数模型,进而研制出了我国首款滑扑一体自主变形仿生柔体潜航器。
自主变形仿生柔体潜航器是国家科技部重点支持的研究项目。利用仿生蝠鲼鱼运动原理而研制的柔体潜航器,具有高推进效率、高机动性、高稳定性、低环境扰动、低噪声,以及大负载空间、大负载能力、海底软着陆等特点。因此能更好地达到水下航行器的高机动和长续航能力,以期有效解决传统潜航器存在的机动性、隐蔽性较弱,以及续航时间不足等问题。
近日,在学校游泳馆试航的0.8米级潜航器,属于该项目的原理验证样机,由锂电池做动力,最高时速1节(1海里/小时,即1.852公里/小时)。
滑扑一体自主变形仿生柔体潜航器项目负责人、西北工业大学航海学院院长潘光教授介绍,研究团队正在开展三型工程样机的研制。其中,I型样机翼展2米,120公斤,采用刚性机翼,主要验证滑翔能力;II型样机翼展3米,450公斤,机翼尖端部分为柔性,主要验证滑翔为主、扑动为辅的能力;III型样机翼展2米,120公斤,机翼全柔性,主要验证接近蝠鲼的生物性滑扑一体推进能力。
正值暑假,团队师生却没有丝毫放松,在完成了水池试验后,他们即将奔赴云南的抚仙湖,开展该项目的湖上试验。
下一步,团队还将为“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。
潘光教授介绍,不久的将来,团队将推出具备1000米下潜深度、可持续工作1个月的柔性潜航器。“它在海里将与蝠鲼别无二致。”
往期回顾:西工大的这支团队有多牛?
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文案|赵珍
图片|郭友军
视频、动图丨司哲 穆峥
编辑|张懿萱
审核|付怡
责编 | 雷军 刘建平
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