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中国海洋大学 - 《中国海洋大学报》

新型“海哨”破浪深海

——记攻坚海洋装备的学校波浪滑翔机研发团队

2025-04-23     浏览(52)     (0)

海南大学波浪滑翔机研发团队正研发可借助波浪起伏供能的海洋无人移动平台。通过长期实验验证和持续创新,他们研发出能自主航行至世界90%海域的波浪滑翔机,应用于水文气象保障、跨域中继通信和海洋地磁调查等领域。团队已获50余项国家发明专利,致力于成为支撑我国海洋观测与探测事业发展的力量。

海南岛西南近海100公里处,3艘代号为“海哨”的波浪滑翔机正在浪涌中起伏,观测风云、探测深海,“捕获”有关海洋的动态信息。

这款新型的海洋装备,能否经得起长期可靠性的验证?这是学校波浪滑翔机研发团队未来一段时间的工作重点。

“这次海上实验计划运行 6 个月,主要针对波浪滑翔机波浪动力转化功能和平台自主安全性展开测试。”在研发团队负责人周莹看来,周而复始的精进是常态,波浪滑翔机历经 10 多年攻关,从最开始踉踉跄跄地“走路”到现在无限续航、破浪深海,她说,“我们每提高 0.1 米 / 秒的速度,就需要几年时间,所幸我们的研发团队是国内最早研发波浪滑翔机技术的一群人,大家从2014 年至今专注于波浪滑翔机技术”。

积极创建独具特色的综合性涉海学科体系,培育锻造海洋领域国家战略人才力量,学校自建校以来一直有力支撑高水平科技自立自强,培育了深入极地科考、巡洋护航、守礁戍边等各领域、推进海洋强国建设的新时代海大人。

波浪滑翔机研发团队就是这样一支队伍。他们研发的这款可借助波浪起伏供能的海洋无人移动平台,达到国内领先水平,被广泛应用于水文气象保障、跨域中继通信以及海洋地磁调查等海洋领域。

“海洋装备是一个小众行业,我们在做原创性东西的时候,只能摸着石头过河。无论是高端复合材料还是底层技术工艺,都是科研团队一点点摸索。”研发团队负责人李灿感触颇深。

从第一代的黑色幽灵(SV1 型),到第二代的黑珍珠(SV2 型),再到目前 第 三 代 的 海 哨(SV3 型),“这 3 款波浪滑翔机遇到了很多关键技术攻关点,比如波浪动力转换、导航控制系统、高精度的路径跟踪、自主避障等难题。”周莹介绍道。

周莹的主攻方向是导航控制算法研究。这就像为波浪滑翔机设计研发一款导航软件,周莹就如同一个远程舵手,为它制定目标地点、设计航海路线,确保它自主滑行到锚泊地点。她说:“为了保障各类任务的近距离观测,我们会不断提高波浪滑翔机的定位精度,控制它锚定在几百米的半径内航行。”

波浪滑翔机的体积类似一艘皮划艇大小。浩瀚大洋,如一叶扁舟独自航行,这并非易事。

团队自 2018 年前后着手从事此项研究,通过学习文献、仿真实验、改良装备、海上实验等多种方式,帮助波浪滑翔机对抗洋流波浪等外界干扰,实现故障自诊断等多项核心功能,让它驰骋大洋,跑得更稳更快更远。

目前,团队研发的波浪滑翔机最远航行距离已经达到了 1.82 万公里,最长航行时间已超过了两年,获得国家发明专利 50 余项,成为支撑我国海洋观测与探测事业持续发展的重要手段。

“到去年年底,我们研发的波浪滑翔机能够实现以 0.8 米/秒的速度,在世界 90% 的海洋海域自主航行。”李灿说。

随着我国加快推进海洋强国建设,团队逐渐意识到,自己的研发成果真正往国家重大战略需求保障上转化了,那种自豪感、欣喜感在心里油然而生。团队里的师生如同战友一般奋斗。在冬日,零下 20 摄氏度的严寒天气,船身顶浪前行,甲板浪涌成冰,冒着翻船的风险,大家战风斗浪;在夏天,大家身穿救生衣,泡在没到脖子的海水里,无暇顾及晒伤的皮肤,坚持完成海上实验。

“在每个人都觉得身体很难受的时候,大家反而更加紧紧地抱在一起;当我们所做的每一件事情都在支撑国家重大战略需求的时候,没有人喊难喊累。”李灿感慨道。

中国海洋大学波浪滑翔机研发团队有近 70 人,其中,近一半是硕士生、博士生。每年,他们有 100 多天出海工作。

努力成长为胸怀蓝色梦想、堪当时代重任的优秀海洋人才,李灿与同学们分享:“做真正有需要的事情,做长期坚守的事情,就是一件很酷的事情,总有一天会拨得云开见月明。”

(文 / 图 周莹)


“海哨”波浪滑翔机试验现场