斯洛庫姆水下滑翔機

斯洛庫姆無人水下滑翔機（英語：Slocum Underwater Glider）是美國特利丹儀器公司韋伯海事研究所（Teledyne Webb）和伍茲霍爾海洋研究所（AROUND WHOI）研製的無人自主水下檢測與採樣機器人（AUV）。

斯洛庫姆水下滑翔機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。

斯洛庫姆水下滑翔機自1994年首次投入使用以來，以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，深受美國海軍及美國海洋科研機構的青睞。2009年12月，其改進型RU-27號歷經221天成功完成了不間斷橫渡大西洋的任務。

基本介紹

• 中文名稱：斯洛庫姆水下滑翔機
• 英文名稱：Slocum Underwater Glider
• 研製時間：1989年
• 服役時間：1994年
• 研製公司：特利丹·韋伯

發展沿革

水下滑翔機的歷史可以上溯到1957年美國海軍研究辦公室出資，華盛頓大學研製的實驗性海底飛行器“SPURV”，水下滑翔機與相似類型的水下機器人相較，具有能源消耗極小，航程大等特點，在上個世紀九十年代初水下滑翔機的研究工作進入全面爆發的時代，美國多所大學和科研院所研製的多型水下滑翔機。例如Sea Glider，其設計目標是能在能廣闊的海洋中航行數千公里，持續時間可達6個月，最大下潛深度為1000米。GPS天線裝在尾部一根1米多長的桿子上，在浮出水面時，不需要輔助的浮力裝置，天線就能高出水面，成功地獲得GPS定位和通訊。

Sea glider

設計特點

基本設計

斯洛庫姆無人水下滑翔機吸取了前輩Sea Glider的經驗，其外形變的更像是一枚魚雷，中部兩側有後掠式的固定滑翔翼提供水下滑翔的升力，後掠式設計可以避免水草的纏繞，尾翼末端安裝有通信天線和GPS定位天線，可以在浮出水面後及時聯繫母船。尾翼可以左右擺動以控制左右方向，斯洛庫姆在下水後會沿著一個鋸齒狀的航跡航行，通過來回改變內部重心的位置獲得俯仰姿態的控制，同時通過進排水，可以改變內部浮力而改變深度，完成一次又一次的水下滑翔。斯洛庫姆及其變種可以下潛到水下200到6000米的深度。

收起狀態的斯洛庫姆，此時未插上兩翼

斯洛庫姆剖視圖

動力設計

斯洛庫姆無人水下滑翔機的內部分為三個部分，分別是動力包、姿態控制包和任務包。根據動力包的不同又可以分為電能驅動型（battery）和溫差能驅動型（thermal）兩類，這兩類水下滑翔機在外型設計、姿態控制、導航通訊等方面相同，只是在滑翔機的驅動能源上存在差別。前者運用的是一個注射器形的囊泵結構，工作在200米深度，後者工作在1500米深度。電能驅動型長1.8米，它以大約0.5m/s的速度工作在200米深的海域。傾斜度通過移動電池包來控制，電池包同樣設定在殼體的前段。而歷經221天成功完成了不間斷橫渡大西洋任務的RU-21號斯洛庫姆，就是屬於溫差能驅動型。

內部姿態控制包

任務設計

斯洛庫姆無人水下滑翔機的任務包可以占到全機的三分之一重量左右，它可以攜帶各種各樣的感測器和偵測設備，通過預先設定好的編程路線，在海底不間斷收集所需要的信息。比較常見的任務包有溫度測試感測器（Temperature）、導電率鹽度測試感測器（Conductivity）、葉綠素檢測感測器（Chlorophyll）、水下聲學感測器（Acoustic Backscatter）、水下重力感測器、水下地形聲吶等。

上浮的斯洛庫姆

服役事件

2016年12月15日，美國稱中國海軍在南海蘇比克灣西北50英里處“國際水域”捕獲一艘美國斯洛庫姆無人水下滑翔機。當時，美國海軍鮑迪奇號海洋測量船（USNS Bowditch T-AGS-62）正打算收回這艘斯洛庫姆。斯洛庫姆等潛航器蒐集的水文數據，涉及海洋溫度、鹽度、深度、海流、水文、重力、地貌地質等信息。因此掌握水文資料詳細與否，攸關反潛或水下作戰的勝算。2016年12月20日報導，中國國防部在聲明中說：“中美雙方經友好協商，於12月20日中午在南海有關海域順利完成美無人潛航器的移交工作。”美國五角大樓亦證實，中國已將上周被中國海軍扣留的無人潛航器交還給美方。

鮑迪奇號海洋測量船