新视角 教育学习 哈工程研发潜空跨介质航行器试飞成功

哈工程研发潜空跨介质航行器试飞成功

让飞机会潜水,让潜器会飞。科幻创意变成了现实。记者4日从哈尔滨工程大学获悉,该校水下机器人技术国家级重点实验室历时一年多,研发出两架既能上天也能入海的潜空跨介质航行器,分别命名为“长弓1号”“长弓2号”,近日在黑龙江省五常市龙凤山水库试飞成功。

这两款航行器类似两架小飞机,能在空中、水面、水下切换自如,可负重1千克,潜深100米,通过搭载的高清摄像机与数传电台,完成大气边界层与海洋边界层界面观测。

团队负责人、哈工程船舶工程学院教授李晔介绍,两款航行器分别采用了固定翼和折叠翼结构,均能够迅速跨越水空介质,在空中稳定飞行,在水下隐蔽航行,全程无需人工控制。

空气和水是两种截然不同的介质,潜空跨介质航行器在不同环境介质中航行时,会受到未知的风、浪、流联合干扰,所受环境外力情况和相应动力学响应都有显著差异。李晔告诉记者,不同介质跨越是研发瓶颈所在。设计之初,经过对多旋翼、倾转旋翼、固定翼等构型方案进行综合比对分析,团队最终确定固定翼飞行构型方案。

固定翼相比其他结构,在介质跨越过程中用时更短,但研发难度更大。不同于多旋翼可以在水面上起飞,固定翼飞行器可以直接跨越水空界面,这种跨域方式并无适合的数学模型可参考。综合水中和空中各项性能参数要求,团队进行了无数次仿真实验,最终完成样机总体方案设计。

让“飞机潜水”是哈工程科研团队看家本领,但让“潜器会飞”着实给团队带来不小挑战。技术负责人、哈工程博士生孙祥仁介绍,通常航行器为抗压,下潜越深材料越重,但机身过重就无法轻盈起飞,因此,团队通过一系列手段为航行器减重,连1克重电线也斤斤计较,力求将总重控制到最低。

最终,固定翼与折叠翼样机双双成功实现跨域航行,意味着融合空中飞行、水面游弋、水下巡航能力于一体的跨介质航行器技术取得重要进展。业内专家评价,这种航行器用途广泛,在海洋探索和开发方面具有广阔应用前景。(李丽云、朱虹)

来源:人民网

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