请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
设为首页 收藏本站

QQ登录

只需一步,快速开始

注册 找回密码
头条 首页 天下资讯 综合资讯 时事资讯 查看内容

波浪滑翔机:又一个值得重视的神器

2021-5-8 21:16| 发布者: 东方资讯| 查看: 273| 评论: 0

摘要: 在不久前“国家安全日”电视节目里,一艘神秘的无人艇引起人们的注意。这个无人艇不仅铺盖着太阳能电池板和安装这信息桅杆,还在艇底拖带着一个鱼雷一样的东西。这是新颖的波浪滑翔机。人类在大海上航行几千年了,几

在不久前“国家安全日”电视节目里,一艘神秘的无人艇引起人们的注意。这个无人艇不仅铺盖着太阳能电池板和安装这信息桅杆,还在艇底拖带着一个鱼雷一样的东西。这是新颖的波浪滑翔机。

人类在大海上航行几千年了,几千年来,排水量船的基本原理没有大变,变的只是推进方式,从划桨、风帆到明轮、螺旋桨。但无人艇出现后,一些匪夷所思的新型推进原理出现了。水下滑翔机用间隙改变浮力的方式,在靠重力下沉中向前滑翔,赢得了很大的航程。波浪滑翔机利用波浪升沉的能量形成向后的推力,更是做到完全靠自然动力推进,航程只受机械寿命的限制。

推进效率最高的是划桨,所有能量全部用在把水体向后推动、产生推力上了。但划桨动作的机械实现艰难,一般还是用螺旋桨。

螺旋桨在转动中,不仅把水体带动旋转,还通过桨叶的斜面产生向后的分量,形成推力。同样的推进里也可以在斜面桨叶的直线运动中产生,比如说,摇橹。

摇橹在左右划动中,斜面对着推进方向,通过来回翻转橹面,在每一次划动中都产生推力。波浪滑翔机是相似的原理,只是改成利用波浪的升沉运动牵拉而上下划动了。

波浪滑翔机由两部分组成:水面体和潜航体,两者用拖带索相连,一般长度在8米左右,确保潜航体在波高浪急的时候依然稳定地在水下。水面体一般像滑水板一样扁平,但为了增加载荷容积和加强自翻正能力,也可采用V形船体。潜航体一般就是接近鱼雷的形状,不过两侧各有一排桨叶,好像百足虫一样。桨叶可以自由上下翻转,但在正负45度(或者差不多的位置)锁定,不能继续翻转了。

当在波浪作用下上升时,桨叶后缘自然下垂,但到45度为止,然后就像摇橹一样,只是往上摇;当在波浪作用下沉时,潜航体靠重量自然下沉,桨叶后缘自然上翻,同样到45度为止,然后“橹”往下摇。周而复始,产生前进的推力。所以波浪滑翔机实际上与滑翔没有关系,叫波浪推进更加合理,但习惯上叫波浪滑翔机,就沿用这个称呼了。

波浪滑翔机不怕风浪,风浪越大,速度越快。波浪滑翔机也有很大的力矩,可以拖带沉重的负荷,只是速度不快,通常在3节左右,但好在持之以恒,一段时间下来,也可以航行很远。2013年,美国Liquid Robotics的“本杰明·富兰克林”号波浪滑翔机在一年多一点点的时间里,从旧金山无动力远航到澳大利亚昆士兰的邦达堡,航程14703公里,创造了自主无人艇的世界远航纪录。

不过波浪滑翔机怕完全无风无浪的情况。海面平静似镜的时候,波浪滑翔机就彻底没有动力了。好在这样的天气一般阳光明媚,所以第二代波浪滑翔机在潜航体尾后增加电动螺旋桨,在无浪的晴天用太阳能电池板直接驱动。当然,无浪的晚上就是死鱼一条、动弹不了了。那就赏月吧。

基本的波浪滑翔机的成本很低,但什么也干不了,需要搭载有效载荷才有用。作为海洋和水文调查,各种气候、温度、盐度、海流测量自然是少不了的。但波浪滑翔机也有明显的军用潜力。

作为侦察平台,波浪滑翔机可搭载主被动声纳、雷达接收机、通信接收机、红外光电摄像头等,当然还有卫星导航、卫星通信甚至一定的任务系统。波浪滑翔机可以在海上长航时巡逻,监听过往的船只、潜艇和飞机,并把搜集的信号片段加上卫星导航的精确时间、位置标签后发送回基地。平台上的天线不需要多复杂,让基地在汇总中建立三角定位就可以了。平台可以随时发送截收到的电磁和水声信号片段,也可以用猝发、压缩、伪随机码等方法降低被截获的概率。基地在汇总后可以建立全面、精确、及时的战区空中、海面、水下态势。这对防御制海和攻势制海都很重要。

作为作战平台,波浪滑翔机可以作为受控的自航飘雷使用,水下的潜航体可以是一枚鱼雷,或者一枚导弹,甚至是防空导弹。射程十几公里足够了,反正波浪滑翔机的视点低,看不远。水面体的信息桅杆正好搭载传感器,扫视周围海空,自动识别目标,自主攻击;或者接受基地指令,启动“进入射程就攻击”的模式。这样的飘雷可以用于反舰和反潜,适量释放就可以控制很大的海域。用于伏击低空飞机时,对反潜机、巡逻机、运输机、加油机是很大的威胁,不知道什么时候,海上就飞过来一枚导弹。

波浪滑翔机具有低速的自航和定点巡逻能力,这比随波逐流的浮标更加适合战区监视,或者作为飘雷使用。波浪滑翔机的长航时、低特征、低成本、耐气候特性也适合在高危海区使用。这东西缺乏自卫甚至逃避能力,别说军舰、作战飞机,就是渔船装上机枪也能欺负。问题是,目标小,紧贴水面浮行,暗色调与海面浑然一体,不管是在水面还是空中,不到跟前很难发现。如果需要,可以加一个压载水舱,在感知威胁的时候,自动下潜到水下十几米的深度,一般就可以逃过搜索。过后再上浮,继续工作。实在被抓现行,成本也够低,损失了也就损失了。或者反其道而行之,夹杂一些主动攻击的飘雷,专打前来搜索的巡逻舰船,提高清扫成本。

日本和澳大利亚对台海战争很“热心”,这样的长航时平台为他们量身订造,战时释放一批,与水下滑翔机运载的巡航导弹相结合,看他们还有多“热心”。

中国在波浪滑翔机方面也很活跃,国家海洋技术中心的“海鲸”号已经试验成功,大量用于海洋水文调查。只要有需要,用作军用毫无困难。

另一方面,波浪滑翔机的原理也可以用于波浪发电。把套筒固定在浅海海底,潜航体做成套筒内的螺旋桨,套筒壁同时也是定子,螺旋桨为转子,桨叶本身在上行和下行中改变上翻下翻,这样就可以把波浪的升沉运动转化为固定方向的旋转运动,用来发电了。同样的原理可以横过来,用于岸边的潮汐发电,涨潮、落潮中潮水向岸边一进一出地波动,带动桨叶旋转,驱动发电机发电。

潜航体改成这样的推拉螺旋桨,只是要一头吊起,而不是现在这样安装

环形螺旋桨的电机则是在筒状结构上

与风电、光电相比,潮汐和波浪是更加可靠的能源,无浪日很少,无潮日则没有。过去因为技术问题,很难利用波浪能和潮汐能,波浪发电还有各种方案,比如在利用升沉运动直接切割浮筒内的磁力线发电,或者利用升沉驱动活塞将海水泵吸到高水位然后发电,但都有各种问题,潮汐能更难利用,波浪滑翔机的原理或许解决了这一难题。


本文由猎马号(www.iliema.cn)作者上传并发布,仅代表该作者观点。猎马网仅提供信息发布平台。

鲜花

握手

雷人

路过

鲜花
  • 周鸿祎与雷军:相爱相杀(互联网20年简史)

    admin 发布于 2020-10-10 6410人查看, 0 条点评

    周鸿祎与雷军:相爱相杀(互联网20年简史)

    周鸿祎,1970年10月4日生,湖北黄冈人。他的女朋友胡欢有一个同事兼闺蜜,名叫张彤。这个张彤是湖北武汉蔡甸人,毕业于武汉大学。1996年初的一天,张彤邀请胡欢去她家吃饭,顺便叫上周鸿祎一道。周鸿祎很激动,因为 ...

    > 继续阅读

  • 9块9,到底赚不赚钱?

    admin 发布于 2019-11-19 6584人查看, 0 条点评

    9块9,到底赚不赚钱?

    作者|天涯住在十里村 来源|十里村(ID:shilipxl)你买过9.9元的产品吗?甚至更低,还全国包邮!我就买过许多9.9元的产品,不仅份量多,产品质量还很不错。除了关注产品本身是否物有所值以外,我更想问的是,做9.9到 ...

    > 继续阅读

  • 淘宝直播:90后初中毕业生带108个女主播年创3亿

    admin 发布于 2019-03-21 7412人查看, 0 条点评

    淘宝直播:90后初中毕业生带108个女主播年创3亿

    签约108个女主播,公司成立一年就营收3亿多,开创这家公司的CEO俞高洋才29岁,堪称年轻的成功一代。站在杭州滨江办公楼的阳台上,俞高洋感慨,几年前还在北漂住着6人间隔断房的自己,根本没想过有一天自己能成为淘宝 ...

    > 继续阅读

  • 李想总结创业20年:从一个普通人到冲刺顶尖领袖

    admin 发布于 2019-02-10 7422人查看, 0 条点评

    李想总结创业20年:从一个普通人到冲刺顶尖领袖

    汽车之家、车和家创始人兼CEO李想2月10日发文,回顾自己20年创业经历的5个楼层:生为一个普通人、成为优秀的人、优秀的管理者、优秀的领导者,以及成为顶尖的领袖。李想在文中表示,“每一层的认知回过头来看都是天 ...

    > 继续阅读

  • 中国移动互联网简史,移动互联网风云录

    admin 发布于 2018-09-27 1393人查看, 0 条点评

    中国移动互联网简史,移动互联网风云录

    2011年8月16日,北京798艺术中心。台上,雷军每公布一项技术参数,台下就传来一阵几乎要掀翻屋顶的声浪。一位记者问:“这都是哪请来的托,太敬业了!”工作人员只得实话实说:“都是自己来的,我们也没想到。”这一 ...

    > 继续阅读

  • 美团8年终上市,市值超过京东,市值超500亿美元

    admin 发布于 2018-09-20 1558人查看, 0 条点评

    美团8年终上市,市值超过京东,市值超500亿美元

    9月20日,成立8年的美团正式在香港上市。9点30分,代号为“03690”的美团股票开始交易。美团IPO发行价定在每股69港元,扣除相关发行开支后共计募集资金325.6亿港元(约合41.5亿美元)。美团开盘价为每股72.9港元,较 ...

    > 继续阅读


  • 联系我们

    手机版|粤ICP备17163672号|公安备案44030302000019号|粤ICP备19077312号|   

    猎马网 Powered by 猎马网

    © 2012-2021 www.iliema.cn

    返回顶部