“翼展0.8米，背部黝黑，腹部雪白，頭部又扁又寬，尾部又尖又扁，翅膀（翼狀鰭）和身體融為一體，‘魔鬼魚’怎么會(huì)到游泳池來(lái)了？”這幾天，如果你恰巧經(jīng)過(guò)西北工業(yè)大學(xué)友誼校區(qū)的游泳館，你也許會(huì)偶遇這條可愛的“魔鬼魚”，在你感到新奇的同時(shí)，這里的學(xué)生會(huì)告訴你，這是西工大航海學(xué)院自主水下航行器團(tuán)隊(duì)研制出的我國(guó)首款滑撲一體自主變形仿生柔體潛行器。

　　“魔鬼魚”可在水下 深潛旋轉(zhuǎn)跳躍翻滾

　　在泳池邊，你千萬(wàn)不要被“魔鬼魚”憨態(tài)可掬的外表迷惑，當(dāng)它下水時(shí)，就是另一副樣子了，一會(huì)兒扇動(dòng)“翅膀”全速前行，一會(huì)兒輕擺尾部靈巧地轉(zhuǎn)著圈兒，一會(huì)兒似動(dòng)非動(dòng)地漂浮在水面，一會(huì)兒又一個(gè)猛子潛入水底，旋轉(zhuǎn)、跳躍?！澳壳埃覀円呀?jīng)可以實(shí)現(xiàn)這條仿生‘魔鬼魚’的撲動(dòng)、滑翔、急停、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作，與真實(shí)魔鬼魚幾乎沒有差別，它的研制成功標(biāo)志著西工大在水下航行器領(lǐng)域又有了新突破。”站在岸邊遙控這條仿生魚的曹勇老師對(duì)記者說(shuō)。

　　“魔鬼魚”的本領(lǐng)

　　通過(guò)仿生源自蝠鲼

　　據(jù)介紹，真正魔鬼魚的學(xué)名叫蝠鲼，是一種生活在熱帶和亞熱帶海域底層的軟骨魚類，被稱為“水下魔鬼”。它具有流線型的扁平軀體，這種形態(tài)不僅有利于游動(dòng)推進(jìn)，還有利于下潛滑行，且在運(yùn)動(dòng)時(shí)，能有效借助流體的能量實(shí)現(xiàn)更高效率的滑行運(yùn)動(dòng)。人類已經(jīng)觀測(cè)到蝠鲼長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里的遷徙現(xiàn)象，其運(yùn)動(dòng)高效率讓人驚嘆。蝠鲼這一特性，充分滿足長(zhǎng)航時(shí)、大范圍作業(yè)的水下推進(jìn)器的仿生需求。

　　西工大航海學(xué)院的自主水下航行器團(tuán)隊(duì)利用高速相機(jī)對(duì)蝠鲼進(jìn)行活體觀測(cè)研究，對(duì)其滑翔與撲動(dòng)產(chǎn)生的多模式高機(jī)動(dòng)與高效率運(yùn)動(dòng)姿態(tài)（前游、倒游、偏航、俯仰、急停、翻滾等）進(jìn)行分析，最終建立了蝠鲼的外形參數(shù)模型與運(yùn)動(dòng)參數(shù)模型，進(jìn)而研制出了我國(guó)首款滑撲一體自主變形仿生柔體潛航器。

　　作為國(guó)家科技部重點(diǎn)支持的研究項(xiàng)目，利用仿生蝠鲼運(yùn)動(dòng)原理而研制的柔體潛航器，具有高推進(jìn)效率、高機(jī)動(dòng)性、高穩(wěn)定性、低環(huán)境擾動(dòng)、低噪聲，以及大負(fù)載空間、大負(fù)載能力、海底軟著陸等特點(diǎn)。因此，它能更好地達(dá)到水下航行器的高機(jī)動(dòng)和長(zhǎng)續(xù)航能力，有效解決傳統(tǒng)潛航器存在的機(jī)動(dòng)性、隱蔽性較弱，以及續(xù)航時(shí)間不足等問(wèn)題。

　　“魔鬼魚”未來(lái)可下潛千米

　　持續(xù)工作一個(gè)月

　　近日，在西工大游泳館試航的0.8米級(jí)潛航器，屬于該項(xiàng)目的原理驗(yàn)證樣機(jī)，由鋰電池做動(dòng)力，最高時(shí)速1海里/小時(shí)，即1.852公里/小時(shí)。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、西工大航海學(xué)院院長(zhǎng)潘光教授介紹，研究團(tuán)隊(duì)正在開展三型工程樣機(jī)的研制。其中，一型樣機(jī)翼展2米、120公斤，采用剛性機(jī)翼，主要驗(yàn)證滑翔能力；二型樣機(jī)翼展3米、450公斤，機(jī)翼尖端部分為柔性，主要驗(yàn)證滑翔為主、撲動(dòng)為輔的能力；三型樣機(jī)翼展2米、120公斤，機(jī)翼全柔性，主要驗(yàn)證接近蝠鲼的生物性滑撲一體推進(jìn)能力。

　　據(jù)介紹，他們即將奔赴云南的撫仙湖，開展該項(xiàng)目的湖上試驗(yàn)。下一步，團(tuán)隊(duì)還將為“魔鬼魚”裝上“耳朵”和“眼睛”，讓它具備環(huán)境感知能力和地形地貌觀測(cè)能力，以期用于海洋環(huán)境信息長(zhǎng)期觀測(cè)和海底科考目標(biāo)定點(diǎn)持續(xù)觀察。 潘光教授介紹，不久的將來(lái)，團(tuán)隊(duì)將推出具備1000米下潛深度、可持續(xù)工作1個(gè)月的柔性潛航器，它在海里將與蝠鲼別無(wú)二致。