試飛成功！-世界視點(diǎn)

◎科技日報記者李麗云通訊員朱虹

(相關(guān)資料圖)

讓飛機會(huì )潛水，讓潛器會(huì )飛?？苹脛?chuàng )意變成了現實(shí)。記者4日從哈爾濱工程大學(xué)獲悉，該校水下機器人技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗室歷時(shí)一年多，研發(fā)出兩架既能上天也能入海的潛空跨介質(zhì)航行器，分別命名為“長(cháng)弓1號”“長(cháng)弓2號”，近日在黑龍江省五常市龍鳳山水庫試飛成功。

這兩款航行器類(lèi)似兩架小飛機，能在空中、水面、水下切換自如，可負重1千克，潛深100米，通過(guò)搭載的高清攝像機與數傳電臺，完成大氣邊界層與海洋邊界層界面觀(guān)測。

團隊負責人、哈工程船舶工程學(xué)院教授李曄介紹，兩款航行器分別采用了固定翼和折疊翼結構，均能夠迅速跨越水空介質(zhì)，在空中穩定飛行，在水下隱蔽航行，全程無(wú)需人工控制。

“長(cháng)弓1號”跨域姿態(tài)圖片

空氣和水是兩種截然不同的介質(zhì)，潛空跨介質(zhì)航行器在不同環(huán)境介質(zhì)中航行時(shí)，會(huì )受到未知的風(fēng)、浪、流聯(lián)合干擾，所受環(huán)境外力情況和相應動(dòng)力學(xué)響應都有顯著(zhù)差異。李曄告訴記者，不同介質(zhì)跨越是研發(fā)瓶頸所在。設計之初，經(jīng)過(guò)對多旋翼、傾轉旋翼、固定翼等構型方案進(jìn)行綜合比對分析，團隊最終確定固定翼飛行構型方案。

固定翼相比其他結構，在介質(zhì)跨越過(guò)程中用時(shí)更短，但研發(fā)難度更大。不同于多旋翼可以在水面上起飛，固定翼飛行器可以直接跨越水空界面，這種跨域方式并無(wú)適合的數學(xué)模型可參考。綜合水中和空中各項性能參數要求，團隊進(jìn)行了無(wú)數次仿真實(shí)驗，最終完成樣機總體方案設計。

“長(cháng)弓1號”出水后空中飛行

讓“飛機潛水”是哈工程科研團隊看家本領(lǐng)，但讓“潛器會(huì )飛”著(zhù)實(shí)給團隊帶來(lái)不小挑戰。技術(shù)負責人、哈工程博士生孫祥仁介紹，通常航行器為抗壓，下潛越深材料越重，但機身過(guò)重就無(wú)法輕盈起飛，因此，團隊通過(guò)一系列手段為航行器減重，連1克重電線(xiàn)也斤斤計較，力求將總重控制到最低。

為提高跨介質(zhì)能力，團隊特別為“長(cháng)弓2號”設計了折疊翼，而這也意味著(zhù)航行器的穩定姿態(tài)更難以控制。為了讓“長(cháng)弓2號”穩定飛行，其折疊結構更迭達9版之多。在試驗中，“長(cháng)弓2號”整體出水，展開(kāi)機翼，成功起飛，全程不到6秒。

“長(cháng)弓2號”跨域姿態(tài)圖片

最終，固定翼與折疊翼樣機雙雙成功實(shí)現跨域航行，意味著(zhù)融合空中飛行、水面游弋、水下巡航能力于一體的跨介質(zhì)航行器技術(shù)取得重要進(jìn)展。業(yè)內專(zhuān)家評價(jià)，這種航行器用途廣泛，在海洋探索和開(kāi)發(fā)方面具有廣闊應用前景。

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