“海翼”號水下滑翔機

“海翼”是由中國科學院瀋陽自動化研究所完全自主研發、擁有自主智慧財產權的水下滑翔機。針對不同海上觀測任務需求，“海翼”水下滑翔機已經發展形成最大作業深度從300米到7000米不等的系列水下滑翔機。“海翼”水下滑翔機可以搭載溫度、鹽度、溶解氧、濁度、葉綠素、硝酸鹽、ADCP、水聽器等海洋探測感測器，滿足中國海洋觀測套用需求。

2017年12月31日，由中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2017年中國十大科技進展新聞在京揭曉，“國產水下滑翔機下潛6329米刷新世界紀錄”成功入選。

2018年7月28日，“海翼”號水下滑翔機首次套用於中國北極科考，次在白令海布放。2019年5月16日，在第三屆世界智慧型大會展示“海翼”號水下滑翔機。

基本介紹

• 中文名：“海翼”號水下滑翔機
• 外文名：SeaWing Underwater Glider
• 長：1.9-2.3m
• 直徑：0.22m
• 翼展：1.2m
• 重量：60-70kg
• 工作深度：300-7000m
• 航程：數千公里
• 航速：0.5-1節
• 能源：電能
• 連續工作時間：數個月
• 研發單位：中國科學院瀋陽自動化研究所

研發背景

水下滑翔機是一種新型的水下機器人。由於其利用淨浮力和姿態角調整獲得推進力，能源消耗極小，只在調整淨浮力和姿態角時消耗少量能源，並且具有效率高、續航力大（可達上千公里）的特點。雖然水下滑翔機的航行速度較慢，但其製造成本和維護費用低、可重複使用、並可大量投放等特點，滿足了長時間、大範圍海洋探索的需要。水下滑翔機可以搭載各種感測器，可以大範圍地觀測和獲取海水的溫度、鹽度、濁度、葉綠素、含氧量及洋流變化等信息，對開發海洋資源、預防災害等都有重要作用。

研發歷程

2005年10月，中國科學院瀋陽自動化研究所在國內率先研製出了“海翼”水下滑翔機原理樣機，解決了滑翔機運動與驅動機理、模組化結構、低阻外形最佳化等一系列關鍵技術，並順利進行了湖上試驗。

從2007年開始，在國家863計畫的支持下，中國科學院瀋陽自動化研究所開展了水下滑翔機工程樣機的研製工作。

2008年10月，成功研製具有自主智慧財產權的“海翼”水下滑翔機工程樣機並在千島湖完成湖上實驗，其身長2m，直徑0.22m，翼展1.2m，重約65kg，最大下潛深度1200m。

2009年7月，完成了3次水下滑翔機海上試驗，取得了大量有價值的試驗數據，積累了豐富的水下滑翔機海上作業經驗。

“海翼”號水下滑翔機在海洋中的“足跡”

2011 年，在西太平洋成功進行了水下滑翔機的海上試驗，最大深度達到837米，取得了十分寶貴的科學數據。

2012年8月，水下滑翔機在南海完成海上實驗。

2013年9月，水下滑翔機南海實驗，深度接近1000米，連續觀測數十小時，航程達到數十公里，系統工作穩定、正常，在複雜海流干擾環境下表現出良好的航向保持能力。

2014年5月，“海翼”水下滑翔機完成南海海上試驗，下潛深度首次突破1000米。累計工作16天，完成了102個1000米潛深的滑翔剖面觀測，航行了500公里。

2014年6月，水下滑翔機在南海完成區域覆蓋觀測試驗性套用，連續工作了21天，完成123個1000米剖面觀測，航行距離520公里。

2014年10月，“海翼”水下滑翔機在中國南海結束了為期一個多月的海上試驗，完成了多滑翔機同步區域覆蓋觀測試驗和長航程觀測試驗。在長航程試驗中，滑翔機海上總航程突破1000公里，達到1022.5公里，持續時間達到30天，創造了我國深海滑翔機海上作業航程最遠、作業時間最長的新紀錄。

“海翼”號水下滑翔機試驗性套用交付

2016年7月，“海翼”號7000米水下滑翔機在我國第一次綜合性萬米深淵科考即“探索一號”船TS01-01航次中成功試驗與套用，下潛深度兩次突破5000米，最大下潛深度達到5751米，成為我國首台下潛深度超過五千米的水下滑翔機，創造了我國水下滑翔機的最大下潛深度記錄。

截至2016年7月，“海翼”水下滑翔機累計海上工作天數接近400天，累計航程超過8000公里。

2017年3月6日，中國自主研發的“海翼”號水下滑翔機在馬里亞納海溝挑戰者深淵，完成大深度下潛觀測任務並安全回收，最大下潛深度達到6329米，刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀錄。

實驗過程中，“海翼”號狀態良好，顯示出在複雜海流及惡劣海況下良好的航向保持和數據互動能力。這次試驗的結果將有助於對“海翼”號進行更大下潛深度的提升和改進。

2017年7月至8月，中國科學院瀋陽自動化研究所在南海同時布放了12台“海翼”水下滑翔機進行組網觀測，實現了國內最大規模的水下滑翔機集群組網觀測。

2017年10月，中科院瀋陽自動化所在南海順利回收了一台最新研製的“海翼1000”水下滑翔機。該水下滑翔機在南海北部無故障連續工作91天，航行距離1884公里，共採集488個剖面數據，創造了中國自主研製水下滑翔機海上連續工作時間最長、航行距離最遠、觀測剖面數最多的新紀錄。

2017年12月31日，“海翼”水下滑翔機“入選”習近平主席2018年新年賀詞，習近平主席提到：“海翼”號深海滑翔機完成深海觀測。同日，中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2017年中國十大科技進展新聞在京揭曉，“國產水下滑翔機下潛6329米刷新世界紀錄”成功入選。

2018年1月2日，由中國科學院瀋陽自動化研究所研製的“海翼”水下滑翔機順利完成國家海洋局第三研究所組織的全球變化與海洋氣象相互作用專項印度洋冬季航次的觀測任務。實現了我國水下滑翔機首次在印度洋套用。

2018年7月28日，中國第九次北極科學考察隊在白令海公海區域成功布放我國自主研發的“海翼”號水下滑翔機。這是我國自主研發的水下滑翔機首次在白令海布放，也是首次套用於中國北極科考。

成果意義

水下滑翔機對於中國海洋環境監測、資源勘查等具有重要的意義。“海翼”號7000米水下滑翔機是中國首台下潛深度超過六千米的水下滑翔機，創造了中國水下滑翔機的最大下潛深度記錄，打破了水下滑翔機下潛深度世界記錄。同時“海翼”系列滑翔機也是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的創造者，將此前中國水下滑翔機續航力提升了一倍，使中國成為繼美國之後第二個具有跨季度自主移動海洋觀測能力的國家，對構建新一代智慧型移動海洋觀測網、提供海洋環境信息保障具有重要意義，對於中國深海環境監測、資源勘查等也具有重要的意義。