近日，哈爾濱工程大學(xué)公布實(shí)驗(yàn)視頻，在波光粼粼的水面上，兩架“小飛機(jī)”先后潛入水下，用幾十秒的時(shí)間抵達(dá)指定位置，完成任務(wù)后，以?xún)?yōu)美的轉(zhuǎn)身輕盈飛出水面。 這是兩架名為“長(zhǎng)弓1號(hào)”和“長(zhǎng)弓2號(hào)”的潛空跨介質(zhì)航行器，由哈爾濱工程大學(xué)水下機(jī)器人技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室歷時(shí)一年多打造。兩款航行器分別采用了固定翼和折疊翼結(jié)構(gòu)，均能夠迅速跨越水-空介質(zhì)，在空中穩(wěn)定飛行，在水下隱蔽航行，全過(guò)程全自主，無(wú)需人工控制。

　　據(jù)介紹，從2021年開(kāi)始，該科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金支持下，開(kāi)展?jié)摽湛缬驘o(wú)人航行器技術(shù)研究工作。在設(shè)計(jì)之初，團(tuán)隊(duì)對(duì)潛空跨介質(zhì)航行器的飛行構(gòu)型方案進(jìn)行了多次討論，并對(duì)多旋翼、傾轉(zhuǎn)旋翼、固定翼等構(gòu)型方案的任務(wù)能力、應(yīng)用前景、技術(shù)可行性等進(jìn)行了綜合比對(duì)分析，最終確定了固定翼飛行構(gòu)型方案。 固定翼相比其他結(jié)構(gòu)，在介質(zhì)跨越過(guò)程中用時(shí)更短，但研發(fā)難度更大。不同于多旋翼可以在水面上起飛，固定翼飛行器可以直接跨越水-空界面，這種跨域方式并無(wú)合適的數(shù)學(xué)模型可以進(jìn)行參考。

　　綜合水中和空中各項(xiàng)性能參數(shù)要求，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了無(wú)數(shù)次仿真實(shí)驗(yàn)，完成了“長(zhǎng)弓1號(hào)”“長(zhǎng)弓2號(hào)”樣機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)，并基于CFD技術(shù)評(píng)估了航行器空中飛行、水下航行、水-空介質(zhì)跨越等過(guò)程的運(yùn)動(dòng)性能，驗(yàn)證了兩型樣機(jī)方案的可行性。 兩款航行器尺寸分別為長(zhǎng)2.3m×翼展2m和長(zhǎng)1.9m×翼展2.5m，不僅能在空中、水面、水下切換自如，還可負(fù)重1千克，潛深100米，通過(guò)搭載的高清攝像機(jī)與數(shù)傳電臺(tái)，完成大氣邊界層與海洋邊界層的界面觀測(cè)。成功實(shí)現(xiàn)了“讓飛機(jī)會(huì)潛水，讓潛器會(huì)飛翔”，這種航行器被業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為用途廣泛，在海洋探索和開(kāi)發(fā)上具有廣闊的應(yīng)用前景。