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“黑珍珠”波浪滑翔器 人類認識海洋的新觸角
青島海洋發展網
2021-02-01 20:06 | 閱讀次數:2088

發現鯨在青島近海出沒、為海射運載火箭發射衛星提供水文氣象等實況精準數據、完成太平洋臺風的近距離觀測、研究黑潮形成規律、收集福島周邊洋流核放射性物質數據。

集上述能耐于一身者,是一艘身段不足兩米、對周邊陌生環境時刻充滿“好奇”的小型“葉舟”。青島制造的這艘“好奇號”盡管身段小,但全身卻凝聚著50多項國家發明專利。

這個學名“黑珍珠波浪滑翔器”的重器,除了在大洋上“眼觀六路耳聽八方”自主躲避障礙物之外,還可僅靠海浪動能實現1年不間斷續航上萬公里。

“黑珍珠”波浪滑翔器

在一望無際的外海大洋上,“黑珍珠”波浪滑翔器就像一葉扁舟,孤獨又堅毅地前進著。在航行中,它的任務就是不斷對海洋水文、氣象等信息進行收集和回傳,為我們認識海洋增添更多的“觸角”。


填補波浪滑翔器應用領域的空白

在“黑珍珠”波浪滑翔器面世之前,中國波浪滑翔器這個行業可謂是一片空白。2012年開始,海歸博士孫秀軍就“瞄準”這個領域開啟了研發之路。

因為參與過“海燕”系列水下滑翔機的研發,孫秀軍在無人潛航器研發領域積累了豐富的經驗,“黑珍珠”波浪滑翔器就是他多年研發的“出口”。

行業有前景,團隊夠專業,“黑珍珠”系列的研發一直是在國家重點研發項目等專項計劃的支持下進行的。孫秀軍告訴記者,自2012年至今,項目已經得到了包括“863計劃”等在內的十幾項國家項目的支持,總經費已經上億元。

這樣一個站在“聚光燈”下的項目,在2018年初選擇來到了青島這座與海洋共生的城市。

2018年,當時僅有37歲、被稱為國內波浪滑翔器研發“第一人”的孫秀軍,作為中國海洋大學“青年英才工程”第一層次引進人才,帶著科研成果來到青島,開啟創業之旅。

這個時候,“黑珍珠”波浪滑翔器的關鍵技術研究已經成熟,工程樣機也出爐了。在青島落地后,規?;a水到渠成。孫秀軍團隊推動成立了青島海舟科技有限公司,專門負責“黑珍珠”的生產、銷售等市場行為。

“黑珍珠”到底有多大能耐?孫秀軍告訴記者,現在的技術已經為“黑珍珠”賦予了定位、導航、長續航、收集海洋信息等功能。

也就是說,把一艘設定好的“黑珍珠”波浪滑翔器放在海面上,它可以只依靠海浪的動能就能轉化為向前的動力,實現1年時間的連續航行,自主航行距離可以達到1萬公里。

在這個過程中,“黑珍珠”內置的控制系統讓它可以精準按照設置的軌跡點自主導航前進,而不偏離航線。當然,如果你需要“黑珍珠”在一個地方穩定不動,它也能通過控制系統,像“哨兵”一樣,實現定點的海域觀測。

海上航行有太多不可控的危險因素,所以“黑珍珠”還進化出了高級的躲避功能來自我保護。孫秀軍說,“黑珍珠”能通過“耳聽”,捕捉周圍貨船、游輪及大型動物等不同的噪音;通過“眼看”,用攝像頭識別眼前的海島、山體等障礙物;還能通過AIS系統,接收和發射信號,與船只進行互相避讓。

更為珍貴的是,隨著研發技術的進一步成熟,“黑珍珠”可以成為一個“平臺”,通過接入相關設備,無限延展功能——水質生態的監測,對大型哺乳動物的監聽等功能對“黑珍珠”來說都不在話下?!叭ツ晟习肽?,我們通過‘黑珍珠’搭載的水聽器捕捉到了疑似虎鯨/偽虎鯨在青島近海出沒的信息,結果前幾天真的就拍到了鯨魚?!睂O秀軍說。

“黑珍珠”也確實“對得起”行業的期待,投產以來,迅速在多項海洋考察中發揮了主力作用。孫秀軍頗為驕傲地對記者介紹,“黑珍珠”已經協助完成了在南海和西太平洋上連續多次臺風的近距離觀測,為我們進一步了解臺風提供了有力的數據支撐。

孫秀軍說,目前,“黑珍珠”已經生產了近160套,為公司帶來了近千萬元的營業額。


建立深海大洋無人移動觀測陣列

孫秀軍告訴記者,這個長度不足兩米、有著上百個零部件的設備,集中了50多項國家發明專利。

改進滑翔器結構并加入新的參數,通過試驗不斷提升其海洋應用中的防挫性能,已成為滑翔器家族成員落地青島后的常態。其不斷突破自我革新的背后,單就近期在黃海及青島近海的一個個非凡表現就令人為之矚目。

2020年9月15日,我國在黃海海域用長征十一號海射運載火箭,采取“一箭九星”方式將“吉林一號”高分03-1組衛星送入預定軌道?!耙患判恰憋w天,其發射海域的水文、氣象等實況精準數據,就是青島研發制造的黑珍珠波浪滑翔器,通過監測提供的。

最近,青島海舟科技獲“科技助力2020”國家重點專項資助,600萬元經費將用于 “黑珍珠”波浪滑翔器等海洋裝備的應用和推廣。

“我們估計了一下,在專項資助合同的執行期內,我們要實現年產能200臺以上,相關產品、技術和服務收入有望突破2000萬元?!彼f。

孫秀軍對“黑珍珠”的前景有清晰的規劃。他告訴記者,一方面,要不斷優化關鍵技術,讓“黑珍珠”能進一步利用太陽能、風能等能量,增強航行動力;提升智能化、機動化躲避功能,實現下潛式躲避?!?/p>

孫秀軍說,“另一方面,團隊還將在降低生產成本,實現更大批量穩定生產等方面進行嘗試。在不久的將來,根據項目的具體需求‘定制’不同的滑翔器型號也是可以期待的?!?/p>

孫秀軍最終的愿景是,通過成規模的布放“黑珍珠”波浪滑翔器,建立深海大洋無人移動觀測陣列,獲取各種信息,通過長期實時穩定的數據回傳,形成豐富的海洋觀測數據流,為“透明海洋”計劃出力。

“未來,‘黑珍珠’波浪滑翔器將全方位支撐海氣界面實時常態化觀測,為我國氣象水文調查、水質生態監測、背景噪聲測量以及衛星遙感驗證等海洋應用提供技術解決方案?!睂O秀軍期待著。

(記者 耿婷婷)

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