“海翼”水下滑翔机是依靠自身的浮力驱动。在滑翔机的肚子里安装有一个类似于鱼鳔的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动。当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下向下滑行,下降过程中在翅膀的帮助下,会产生一个向前的推力,这样滑翔机就有了水平方向上的速度。当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头向上滑行,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑。在不断的下潜上浮过程中实现折线前进,就像海豚一样在大海保持航向不断前行。也正因为这样的特性,水下滑翔机在水下的运动轨迹是W形状。在水面的时候水下滑翔机需要把尾巴翘起来,将收集到的数据传给卫星,同时进行定位和接收新的指令。水下滑翔机的这种驱动方式只需要在调节电池位置和“鱼鳔”的时候耗费少许电能,因此续航能力非常长。

海洋占据着地球总面积的71%,“海翼”号水下滑翔机就是人类探索海洋的好伙伴,这次突破,对于我们探测、了解和利用这片神秘的水世界又迈进了一大步。要知道,下潜深度超过6000米也就意味着可以对世界上97%的海域进行观测。

国产水下滑翔机刷新世界纪录

 科普:中科院“海翼”号为何能打破世界纪录

作者系中国科学院沈阳自动化研究所研究人员

虽然水下滑翔机的身材比较小巧,但是本事却很大。“海翼”号水下滑翔机搭载了很多传感器,可以测得海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量等信息,为海洋科学家的研究提供丰富的数据。当然也可以根据需求搭载其他传感器。

水下滑翔机前进路径

 

“海翼”号水下滑翔机在海洋中的“足迹”

 科普:中科院“海翼”号为何能打破世界纪录

下面聊聊“海翼”。

随着深度的增加,水下滑翔机承受的压力也增大,水下6000米的压力约为60兆帕,相当于一只手掌承受60吨物体的压力。因此滑翔机必须要穿更厚重的“耐压服”才能抵抗海水的压力,但厚重的“耐压服”又导致身体变得笨重,携带电池的空间也被挤占了,没有以前跑得远。为了克服这一问题,我们给“海翼”号7000米级滑翔机穿上了一种由轻质碳纤维材料特制的“衣服”,既减轻了滑翔机的体重,又增加了携带的电池量,保证了滑翔机在跑得更深的同时还能跑得更远。

 科普:中科院“海翼”号为何能打破世界纪录

“海翼”号7000米级水下滑翔机海上试验

2019年10月,“海翼”号长航程水下滑翔机完成了长航程试验,此次海上试验不间断连续航行1022.5公里,持续30天,创下我国深海滑翔机海上作业航程最远、作业时间最长的记录。跑得远是一方面,还要跑得深,现在人们对于深海的了解还是有限的,此次打破世界纪录的“海翼”水下滑翔机就为我们探索深海打开了一扇大门。