中國自主研發仿生水下航行器成功海試

（香港文匯網記者 李陽波 西安報道）1025米深海中仿生超高機動「撲動」，下潛上浮高效長距離「滑翔」，水中高隱身，甚至可以混游在魚群中「以假亂真」……記者16日從西北工業大學獲悉，由該校航海學院自主研發的3米翼展仿蝠鱝柔體潛水器，近日在我國西沙北礁海域成功完成1025米大深度滑翔與撲翼一體推進海試，取得重大科研突破，成為全球首例完成此舉的具有應用能力的仿生水下航行器。而隨着科研工作的不斷深化和推進，仿生水下航行器未來將在海洋環境保護等方面發揮重要作用。

仿照蝠鱝特徵創新設計柔體潛水器

在西北工業大學師生中，這款仿生水下航行器還有另外一個名字——魔鬼魚。「因為它就是我們通過仿照蝠鱝的特徵，創新性設計的柔體潛水器。」據西北工業大學科研團隊介紹，生活在熱帶和亞熱帶海域的底層的軟骨魚類蝠鱝，因其形態像蝙蝠而得名，又稱為「魔鬼魚」。蝠鱝具有流線型的扁平軀體和一對寬大的「翅膀」，這種形態不僅有利於通過撲動雙翼實現超高機動推進，還有利於下潛滑行。且在運動流場時，能有效藉助流體的能量實現更高效率的長距離滑翔和滑行運動。「蝠鱝的這一特性，剛好契合人類對長航時、高機動的大範圍作業水下航行器的仿生需求。」

據了解，長期以來，為了更好地進行海洋數據採集、海洋資源利用，更好地保障海洋權益，世界各國都在高端水下航行器方面開展了尖端科技研究。但在當前各國已經投入使用的自主水下航行器中，均存在難以同時兼顧工作時長與解決機動性、隱蔽性差、對海洋生態擾動大等短板，這些短板也限制了水下航行器的大規模深入化的應用。

在加快建設海洋強國的大背景下，自2016年以來，西北工業大學自主水下航行器團隊瞄準未來海洋開發需求，致力於解決限制水下航行器有效利用的卡脖子難題，先後自主研發了4型仿生水下航行器工程樣機，並成功開展了水池試驗、湖試、海試。近期，這一項目亦順利通過了科技部國家重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」重點專項綜合績效評價驗收。

與活體蝠鱝相似度已接近90%以上

此次在西沙海試成功的翼展仿蝠鱝柔體潛水器Ⅳ型樣機，翼展3米，重470公斤，具備滑撲一體混合推進能力。它既能在水中高效長距離「滑翔」，也能超高機動「撲動」，融剛性「軀幹」與柔性「雙翼」於一身，無論是外形還是水中暢遊的動作，都和真正的蝠鱝高度相似，別無二致。

「它和蝠鱝的滑翔和拍動相似程度已經接近了90%以上。」項目負責人潘光教授表示，團隊從基礎研究到工程應用，走過了全鏈條的自主研發之路，接連突破了蝠鱝生物的仿生運動數據分析、流體力學機理研究、多自由度剛柔並濟仿生撲翼結構設計、模擬生物神經仿生控制等多項核心尖端技術。「該型樣機已經完成了1025米大深度的滑撲航行試驗，並採集溫鹽深水文信息，取得重大科研突破。」

將在海洋環境保護中發揮重要作用

「仿蝠鱝潛水器可以在海洋牧場當中和魚群混游，監視海洋牧場魚群健康狀態。」潘光指出，這款工作時間長、機動性高、載荷量大、隱蔽性強、生物親和性好的仿蝠鱝潛水器，能有效滿足廣域粗維度+原位細維度監測需求，可應用於各種水下環境監測、海洋大數據採集、海洋牧場養殖等場景。此外，還可以進一步增加它的聲學、磁學傳感等載荷，針對未來海洋環境保護和開發，起到更多更大的應用價值。

據悉，目前，團隊已經開始和相關單位合作，對西沙北礁珊瑚開展了環境監測，並採集了周圍1000米深度海域溫度、鹽度、深度等水文信息。