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中国去年刚捞美水下战机,今年就破世界纪录

时间:2017-10-22 05:04来源:网络整理 作者:采集侠 点击:
中国去年刚捞美水下战机,今年就破世界纪录

近日,媒体报道中国科学院研发了一种水下滑翔机,完成了水下6329米下潜和滑翔试验,打破了由美国保持的6003米水下滑翔机下潜世界纪录,我国研发这种武器的技术已经站到了世界之巅。有趣的是,对水下滑翔机名词陌生的朋友们一定不会对去年中国海军在南海打捞美军无人潜航器事件陌生,当时连特朗普都对此事表示愤怒,这次事件中的主角并非寻常的无人机潜航器,而是这种水下滑翔机。

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所谓水下滑翔机原理和空气滑翔机类似,就是设法让一个“船体”在水中沉浮运动,通过一对机翼和尾翼控制船体运动姿态,将沉浮运动变为向前运动,跟滑翔一样在水下实现准无动力航行。为了让船体实现沉浮运动,工程师们在水下滑翔机内的两个囊体中灌注轻于水的工质,一个囊体较硬,一个囊体较软,当工质流入硬囊体时,水下滑翔机的总比重高于水,开始下沉,当工质流入软囊体时,水下滑翔机的总比重低于水,开始上浮。

早期的水下滑翔无人机采取电力驱动,可以在一定深度水里悬浮并向前运动几个月,待到一定时间浮出水面将采集到的水文信息用无线电发送出去。后来科学家发明出了一种几乎不用电的热敏工质,这种工质在较热的浅水区会融化,而在较冷的深水区会凝固,随着海洋内波的涌动自动实现持续的下潜和上浮工作,理论上可以航行数年,甚至实现环球航行。

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水下滑翔无人机的研发开始于20世纪60年代,但1989华盛顿大学才首次开发出了一款“海洋”滑翔机,实现了最大航行时间6个月,最大下潜深度1000米,最大航程2700千米的水平。而后特克利普斯海洋研究所研制出了“喷射”滑翔机,最大航行时间达到330天,最大下潜深度达1500米,最大航程大7000米,这两种水下滑翔机都是基于普通工质的。韦伯研究所另辟蹊径首次将热敏温差工质引入,研发了“斯洛克姆”电能滑翔机,可在水下连续航行5年,最大航程30000千米,创造了前世界纪录,直到我国中科院的水下滑翔机出现。巧的是我国这款水下滑翔机打破世界纪录恰在打捞美国水下滑翔机成功后不久,二者之间是否有所关联就不得而知了。

水下滑翔机的原理看似简单,但设计出这样一款滑翔机的关键技术却不简单,特别是以下三种技术上存在持续挑战,让非大国没有能力研制使用:一是水下组合导航技术,一般的水下潜航器都采用惯性导航技术,但这种导航技术的误差会随着作用时间的增加而逐渐积累到不可接受的地步,而水下滑翔机的工作特点恰好是在海底长时间、大范围不断上浮下沉,极易累计导航误差,卫星导航系统无法透过水面也就不能对其实施纠偏,目前还没找到很好的方法来解决该问题。

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二是可靠的控制算法。水下滑翔机携带的能源总量有限,必须保持较低的功耗,其控制算法必须尽量优化以减轻计算机耗电压力,而水下滑翔机执勤时,水下温度、潮汐、地貌都不同,必须使用较为复杂的算法才能综合处理。三是高度可靠的远距离通信技术。电磁波在水下通信时衰减严重,只能使用声波和激光手段,但激光通讯手段捕获目标较难,一般不采用,而声波的带宽小,水下背景噪声影响严重,通信速率、功耗和抗干扰难题难以解决,只能在维持较低质量的通信。目前这三种技术都没取得实质性突破,各国设计水下滑翔机选择的都是较为保守的妥协方案,因而让水下滑翔机还不能作为主战装备登场。

与传统水下装备相比,水下滑翔机具有低功率、超航时、自动行动、隐蔽性高、成本低廉等诸多优势,在海洋探测和水下作战中发挥许多作用。目前来看,最多的运用领域在海洋资源勘探、水体调查方面,特别是水体调查作用极大,可以持续在海底测绘深度、温度、盐都和海水浑浊程度、水流速度等参数,为潜艇作战提供详实的水文资料。

而在作战方面,目前科学家已经开始计划安装新的传感器和战斗部于水下滑翔机之上实施反蛙人、反潜、反水雷作战,考虑到这种平台几乎无限的巡航能力,一旦可以执行这些任务,必将能像鱼群掌控海洋一样掌控水底,给水下作战带来革命性的变化。

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