我國自主研發的微小型水下無人自主航行器通過驗收,這項技術此前只被美國等少數國家掌握
我國自主研發的50公斤級水下無人自主航行器,日前通過國家科技部組織的驗收和海上試驗。這標志著我國在微小型水下航行器方面,突破核心技術,擁有自主完全知識產權,填補了國內空白。
突破技術封鎖 實現小型化自主化
研發微小型自主水下航行器并不容易,要克服種種困難和封鎖。
2014年,參與失聯客機馬航MH370的水下搜索任務的“藍鰭金槍魚”,就屬于1.5噸級的“中型自主水下航行器”,由美國軍方提供給澳大利亞政府使用。微小型自主水下航行器技術,此前也一直被美國等少數國家掌握。
從上世紀90年代開始,我國開始研究自主式水下航行器。但是專家發現,要實現小型化、便攜式,卻是個很大的技術難題,反而越小越難做。因為小了以后,航行器受空間和重量的限制,同樣的功能要在小的空間、輕的重量下把它做出來。這個在設計和制造方面,都是有難度的,也沒有現成技術可參考。
除了體積小、重量輕,航行器還要實現高精度的自主航行。西北工業大學水下航行器研究所的科研團隊,5年來先后突破多個關鍵技術難題。面對復雜的海底狀況,小小的航行器會隨著水底地形變化,自動調節航行路線,不僅能沉下去,不偏航,還能不丟失,收得回。
什么是微小型水下航行器?
水下航行器,外形呈細長型圓柱體,最早用于海上石油和天然氣的開發、打撈實驗丟失的武器比如魚雷等。自主式水下航行器,是其中一種。在失聯客機馬航MH370的搜尋中,曾有應用。
自主式水下航行器(簡稱AUV)可分為四大類:
微小型(口徑200mm,重量約50公斤);小型(口徑324mm,重量約300公斤);中型(口徑533mm,重量約1.5噸);大型(口徑更大,重量10噸及以上)。
微小型自主水下航行器技術,一直以來只有美國等少數國家掌握。此次西北工業大學研制成功50公斤級自主水下航行器,突破了國外技術封鎖,實現了航行器的小型化自主化。
此次研發的50公斤級水下自主航行器,最大可下潛的深度為100米,可在水下以每小時5.4公里的速度,連續航行70公里,而續航時間則達到14個小時。據研發人員介紹,這個指標已經達到了國際先進水平。
水下自主航行器可承擔什么任務?
水下自主航行器的前端搭載聲吶設備。利用聲吶發出的聲波反彈,航行器就可以掃描出水底地貌。同樣,搭載其它探測器、攝像頭等不同的功能模塊,水下航行器就能夠實現不同類型的海底探測和水下觀測。
據研發人員介紹,航行器應用空間廣泛,即可觀測水下地形、地貌、海洋生物、石油管線等,用于民生;也可以完成掃雷等軍用任務。
航行器如何完成任務?
在水下自主航行器的一端有一個白色柱狀體,這就是航行器的天線。通過天線,航行器可以接受指令,執行水下任務,并回傳數據。
下水前,操作人員只需把設定好的水下任務和航行路線的電腦程序,通過天線傳輸給航行器。下水后,航行器就可以完全自主地執行預設任務。
這款50公斤級水下自主航行器,是國家863計劃海洋技術領域重大項目“深海潛水器技術與裝備”的一個子課題,目前已經順利通過國家科技部組織的驗收和海上試驗,并獲得國家發明專利授權8項,將為我國海洋探測、開發和防衛提供重要裝備。
水下航行器 首次實現產業化
歷時5年研制成功,從設計到生產,所有核心技術全由我國科研工作者自主研發。便攜式的50公斤級自主水下航行器不止出現在實驗室,也首次實現了工業化生產。
在離西北工業大學不遠的一家公司里,50公斤級自主式水下航行器已經建成了一條生產線。就在這項技術驗收合格后不到一個月的時間里,已經接到了國內外的訂單,其中意向定單有40多個。
面向高校,“中國無影”科教版微小型自主水下航行器也首次問世?,F在,實現工業化生產以后,微小型的自主水下航行器,不僅在國內就能買到,價格也比國外低了很多。在美國,微小型自主水下航行器的價格約合人民幣需要上千萬。而國產化以后,其價格水平就在百萬,是美國價格的十分之一。
為什么要研發微小型水下航行器?
西北工業大學水下航行器研究所教授 長江學者 潘光:
以往科研機構組織一次海上試驗,費用動輒幾百萬元,如今,有了國產的微小型自主水下航行器,從做完試驗到拿回數據,一共只需要幾十萬元。價格的大幅下降,來自于產業化過程中核心技術的突破。
中國工程院院士 徐德民:
我們現在對這個產品的國產化率,可以達到90%以上。特別是我們掌握了這其中的核心技術/具有完全自主知識產權,所以這樣的話就沒有別人能卡住我們。
目前,這款微小型自主水下航行器可以下潛到水下100米。研究人員告訴記者,未來,基于這個技術系統,便攜式自主水下航行器將向1000米以下的深海進發。
中國工程院院士徐德民表示,因為海洋占地球表面的70%以上,其中近80%又是一千米深的深海。包括我們國家的南海,大部分也是在一千米以上。所以我們要對南海一千米以下的水下資源進行開發利用,那必須要向深海,遠海去發展,這樣才能在發展國家海洋經濟、維護國家海洋權益等方面,發揮更大作用。