V-образната бионична подводница с меко тяло на манта, разработена от Северозападния политехнически университет. КИТАЙ ДЕЙЛИ
Северозападният политехнически университет в Сиан, провинция Шанси, разработи подводница, вдъхновена от манта лъч, способна да работи на дълбочина до два километра под водната повърхност.
Дистанционно управляваният електрически плавателен съд е проектиран да генерира минимални смущения за морския живот, като предлага по-тиха алтернатива на традиционните превозни средства с витло за екологичен мониторинг и дълбоководни изследвания.
Традиционните подводници с витло генерират високи нива на шум и силен воден поток, често разбърквайки седимент на морското дъно, произвеждайки размазани изображения и смущаващи морските организми, което ги прави неподходящи за високопрецизно откриване в близост до морското дъно и екологични мониторингови мисии.
„Ние преведохме плувната механика на мантите в инженерни технологии, за да направим дълбоководното изследване по-ефективно, по-тихо и по-добре адаптирано към морската среда“, каза Као Йонг, изследовател в Училището по морски науки и технологии към университета.
Цао каза, че подводницата използва система за задвижване с вълнообразни перки, вдъхновена от манта лъч.
Изследователският екип преодоля дългогодишно ограничение в конвенционалното морско оборудване, като приложи същата технология за променлива плаваемост, която се използва в подводните планери, каза Цао.
Традиционните системи обикновено постигат или плаване на дълги разстояния за сметка на маневреността, или висока маневреност за сметка на издръжливостта.
В режим на плъзгане подводницата използва своята система за променлива плаваемост, за да извършва периодично гмуркане и издигащи се движения със свръхниска консумация на енергия, което позволява океански проучвания на широка площ, обхващащи хиляди километри.
В режим на пляскане, гръдните му перки се движат на ниски честоти, за да изпълняват много гъвкави маневри, включително завъртане на място, бързо накланяне и прецизно зависване.
Безпроблемното превключване между двата режима позволява както дълга издръжливост, така и оперативна гъвкавост.
Без високоскоростни въртящи се компоненти, той генерира нисък работен шум и минимално смущение на водата. Той също така избягва разбъркването на седимент по време на операции близо до морското дъно и предлага отлична биосъвместимост, каза Цао.
Плоският му фюзелаж осигурява превъзходна стабилност при кацане на морското дъно. Проектиран за дългосрочно разгръщане, превозното средство може да остане в пасивен режим, преди да бъде повторно активирано, и да носи полезни товари за интегрирано откриване и оперативни задачи.
„За да се подобри разпознаването на целите в сложни среди на морското дъно, подводницата използва технология за йерархично разпознаване, за да разграничи точно смущенията от рифове, потънали кораби и други подводни обекти“, каза Цао. „Той може да издържи на налягане до 200 атмосфери, което позволява операции на дълбочина до 2000 метра.“
За да постигне това, екипът на университета изследва движението на мантата, като анализира десетки хиляди видеоклипове и отглежда ковносови лъчи – които имат сходни биологични характеристики с манта – в лабораторни съоръжения.
Екипът също си сътрудничи с университета в Нинбо в провинция Zhejiang за 3D сканиране и компютърна томография за анализ на мускулните и скелетните структури на лъчите.
„По време на мисии за екологичен мониторинг тази подводница може да извършва дългосрочно безшумно наблюдение на екосистеми като коралови рифове и подводни хидротермални отвори, осигурявайки важна подкрепа за данни за опазване на биоразнообразието“, каза Цао.
„За експлоатацията и поддръжката на морски ранчо, той може да даде възможност за ранно предупреждение за болести по рибите, прецизно хранене и наблюдение на бягството, подпомагайки развитието на „синята житница“, добави той.
Подводницата може да служи и като безопасна и ефективна платформа за подводно археологическо и морско научно образование.
Cao подчерта, че екипът планира да интегрира изкуствен интелект и алгоритми за рояк за автономна подводна навигация при условия на комуникация с ниска честотна лента.
„Изследването запълва технологичната празнина на Китай в бионичните подводни апарати, способни да интегрират широкообхватно откриване с високо прецизни операции“, каза Пан Гуанг, президент на Училището по морски науки и технологии. „Той развива автономните безпилотни подводни технологии от еднофункционални системи до многофункционални интегрирани платформи.“