【技术|既上天又入海！海空两栖的无人航行器“哪吒”在沪成功研制】新华社上海4月9日电（采访人员张建松、丁汀）既可以上天 ， 也可以入海 ， 一种新概念的海空两栖无人航行器“哪吒” ， 由上海交通大学海洋学院海洋技术团队成功研制 ， 多项技术获得国家发明专利 ， 相关研究成果近日发表在国际权威期刊《海洋工程》 。
采访人员在上海交通大学海洋学院哪吒实验室看到 ， 小巧玲珑、红白相间的“哪吒”既有固定翼又有旋翼 ， 中间主体是一个电子舱 。 “哪吒”的机臂上 ， 有一个十分巧妙的折叠机构 。 通过机械自锁装置 ， 可以实现入水之后机臂折叠 ， 出水之前机臂展开 。
据上海交通大学海洋学院海洋技术团队曾铮副研究员介绍 ， “哪吒”是将水下滑翔机的设计理念与无人机的设计思想进行了有机融合 ， 具备垂直起降与悬停、水平飞行、水下滑翔等多种功能于一体 。 不仅能在空中飞行自主定位 ， 还可以在指定海域或者水面降落 ， 并进入水下潜航 ， 完成水下的观测任务后钻出水面 ， 自主飞行返航 。 巧妙之处是 ， “哪吒”的固定翼不仅是空中的飞行翼 ， 入水以后还可以成为滑翔翼 。 旋翼则可实现航行器在水、空跨界过程中的稳定起降 。
作为海空两栖的航行器 ， “哪吒”高强的本领来自科研人员长达五年坚持不懈的技术攻关 。 上海交大海洋技术团队连琏教授、曾铮副研究员带领卢迪、熊程珂、吕晨昕、胡锐等成员 ， 在上海市社会发展科技攻关项目、上海交通大学重点前瞻布局基金项目、青岛国家海洋科学与技术国家实验室开放基金项目等支持下 ， 成功研发了承压耐蚀高速电机、小型轻量化浮力调节系统、海空跨介质航行的非线性稳定控制器等一系列关键核心技术 。
其中 ， 承压耐蚀高速电机采用了和传统水下推进器动密封完全不同的技术 ， 既能够在空中高速转动 ， 同时也能在水下承压 。 获得国家发明专利的高压气动浮力调节系统 ， 采用高压气体源作为浮力调节驱动力 ， 实现航行器浮力和俯仰姿态的同步调节 ， 通过这套独特的小型轻量化浮力调节系统 ， 可满足两栖航行器对载重的严苛要求 。 此外 ， 针对航行器在入水过程中受到风浪流的干扰 ， 团队成员设计了多种控制算法 ， 做了大量仿真实验 ， 为攻克这一难题提供了解决方案 。
目前 ， “哪吒”已具备50米级水下航行、5千克负载能力以及良好的空中运动与跨介质能力 。 2020年 ， “哪吒”在浙江千岛湖成功进行了测试 ， 今年还将赴南海进行海试 。
“我们之所以将这种新概念的海空两栖航行器命名为‘哪吒’ ， 是国产电影《哪吒》中有句话让我们深深共鸣 ， 人们眼中的成见是一座大山 ， 我们要勇于打破这种是非成见 。 ”曾铮说 ， “在人们的传统印象中 ， 空气和水是两种截然不同的介质 ， 航行器是不可能同时飞行的 。 哪吒就是要打破这种成见 ， 实现在空气和水里的自由穿越 。 ”
上海交通大学海洋技术团队实力雄厚 ， 近年来承担了多个国家重大项目 ， 在无人遥控潜水器作业系统、深海智能浮标、海空两栖航行器、深海探测与作业技术等方面取得了多个重要进展和成果 。
业内专家认为 ， 作为一种穿越航行于空中、水面和水下的高机动性跨介质运载平台 ， “哪吒”未来有望广泛应用于海上搜救、海洋科学、海洋工程中等领域 ， 对特定海区同时进行空中、水面和水下的探测任务 ， 大幅提升我国海洋立体监测水平和能力 。 （完）
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