海洋动态
我国水下滑翔机急需协同创新突破
时间:2017/2/20 14:49:39     

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    近日,中国海军在南海捕获一艘美国海军水下滑翔机的新闻事件引起了广泛关注,也让水下滑翔机进入了大众视线。其实,我国相关单位已经研制出多种水下滑翔机,并且在深度和广度方面不断取得新进展。
    日前,由中国科学院沈阳自动化研究所主办的第一届水下滑翔机应用技术研讨会在沈阳举行,来自国家海洋局、中国科学院以及国内外科研院校的百余名专家学者达成共识,认为我国水下滑翔机已经发展到了技术研发与应用相互促进的新阶段,迫切需要国内研发、生产和用户等多方面加强合作,寻求新突破。

 
 
    据中国科学院沈阳自动化研究所研究员俞建成介绍,水下滑翔机是一种依靠自身净浮力驱动的自治式水下无人潜水器,它通过浮力调节实现升沉,并借助固定翼的水动力实现水下滑翔运动。搭载了各种传感器的水下滑翔机可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息,对开发海洋资源、预防灾害等具有重要作用。
    近年来,以混合推进技术为特征的新一代水下滑翔机成为国际研究新趋势,它集能耗小、成本低、航程大、运动可控、部署便捷等优点于一身,具备独立在水下全天候工作的能力。
    我国水下滑翔机的研究起步较晚,目前从事这项研究的有中国科学院沈阳自动化研究所、天津大学机器人与汽车技术研究所、上海交通大学海洋研究院、浙江大学和中国海洋大学几家科研单位。
    2014年5月22日,天津大学自主研发的水下滑翔机“海燕”在南海北部水深大于1500米海域通过测试,突破国外技术封锁。“海燕”采用了最新的混合推进技术,可持续工作30天左右。相比于传统无人无缆潜水器,“海燕”可谓身轻体瘦,它形似鱼雷,融合了浮力驱动与螺旋桨推进技术,不但能实现和无人无缆潜器一样的转弯、水平运动,而且具备传统滑翔机剖面滑翔的能力。
    2016年7月,由中国科学院沈阳自动化研究所自主研制的“海翼”号7000米级水下滑翔机在我国第一次综合性万米深渊科考航次中成功试验与应用,下潜深度两次突破5000米,最大下潜深度达到5751米,成为我国首台下潜深度超过5000米的水下滑翔机,创造了我国水下滑翔机的最大下潜深度纪录 。“海翼”系统采用模块化技术,设计了独立的科学测量载荷单元。科学测量载荷单元可以根据科学家的观测任务,有针对性地定制搭载各种探测传感器。实现了从过去“打哪儿指哪儿”到现在“指哪儿打哪儿”的转变,真正满足了科学家的多元化科研需求。
    水下滑翔机的主要驱动机构包括俯仰调节装置、浮力调节装置和航向控制装置,其中航向控制装置采用了小型垂直舵控制方式,具有良好的航向控制能力,适合于各种复杂海流环境。俞建成说,在过去10年里,我国水下滑翔机技术取得了长足的发展和进步,已经基本掌握了水下滑翔机的关键技术,并且已经基本具备研制实用水下滑翔机装备的能力。但他坦言,我国水下滑翔机系统的续航能力和性能与国外先进水平还存在一定差距,在海上观测应用方法与技术方面还刚刚起步,传感器技术、应用技术等方面的研究几乎空白。况且,未来水下滑翔机将向极端应用、高智能、网络化、混合型及绿色型发展,新的挑战还在前头。
    中国科学院院士胡敦欣说,当前我国水下滑翔机技术已经基本成熟,必须加强实际海上观测应用,这就需要产、学、研、用多方联合协同攻关,赶超世界先进水平。
    中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌呼吁,尽快成立中国水下滑翔机应用技术联盟,实现技术、资源、数据、经验的交流与共享,促进技术研发的深度合作。同时要加强研制、生产单位与用户的对接,以加快我国水下滑翔机成果转化与推广应用进程。
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