


2014年10月15日,中國研制的新型水下機器人“水下滑翔機”在南海自主航行了1022.5千米,持續航行時間30天,創造了中國深海滑翔機海上作業航程最遠、作業時間最長的新紀錄。
水下滑翔機沒有螺旋槳,也沒有其他動力裝置,能長時間航行,它是怎么做到的呢?
如何潛行
要明白水下滑翔機是如何在無螺旋槳的情況下實現潛行,我們首先得來大體了解一下它的結構。
水下滑翔機有一對翅膀,就像飛機的機翼。有了翅膀,滑翔就成為了可能。打個比方,一只貓從六十層樓上跳下來,這是墜落,但是一只鷹跳下來,則是滑行,且能滑行很遠的距離。原來,水下滑翔機的潛航,首先靠翅膀。
因為重力,水下滑翔機可以從海面下潛到幾千米的深海,再利用自身的翅膀,滑行一段很長的距離。那么,它怎么上浮呢?
原來,當水下滑翔機下潛到預定深度后,改變自身體積從而實現上浮!相同質量下,體積變大,密度就變小,就可以上浮了。
我們想象一下,裝著水的啤酒瓶,如果瓶口緊緊套著一個沒充氣的氣球,當水還在瓶子里時,氣球是扁的,如果瓶子里的水倒入氣球后,那么氣球就撐大了,于是,啤酒瓶和氣球組成的這個總系統的體積就變大了。
水下滑翔機通過液壓活塞把液壓油壓入皮囊中,于是,滑翔機的總體積變大,但總質量不變,所以,隨著皮囊的膨脹,滑翔機密度變得小于海水密度,從而向海面上浮。
向大海取能
水下滑翔機除了利用有限的電池外,還可以從海洋中直接獲取海洋溫差能。
海水因深度不同,溫度也會不同,海洋表面可以直接吸收太陽能,溫度較高,有的海水表面溫度最高甚至可達30℃,通常情況是在20℃左右,而在海面下1000米深處,海水溫度會降到4℃左右。這種溫度的變化,意味著海水中蘊藏著巨大的能源。
反潛神器
水下滑翔機作為一種新型的水下機器人,能源消耗極小,僅在調整浮力和姿態時消耗少量能源。它能滿足長時間、大范圍海洋探索的需要,甚至是軍事需要,比如反潛。
水下滑翔機靜音性能好,隱身性能強,比較難被發現,如果把它的體積做大,就能攜帶更大的傳感器,探測到距離更遠的水雷和潛艇。