新年伊始，滑翔機“火了”！不過，這個滑翔機並非我們想象中的能在空中翱翔，它特指會在水下“飛”的水下滑翔機。習主席在2018年新年賀詞中，對我國科技創新與重大工程建設進行了總結，其中就提到我國自主研發的“海翼”號深海滑翔機。“海翼”號深海滑翔機曾在馬裡亞納海溝成功完成大深度下潛觀測任務，最大下潛深度達到6329米，一舉刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀錄。

作為一種新型水下機器人，水下滑翔機是一種具備大范圍、大深度運動能力的深海監測平台。在深海探尋“龍宮”之時，水下滑翔機主要利用淨浮力和姿態角調整獲得前進的動力，具備能源消耗小、作業時間長、航行距離遠、投放與回收簡單等諸多優勢。美國國防部曾表示將持續加大水下滑翔機研發力度，以保証美國海軍的水下作戰優勢。一個屬於水下滑翔機的時代已悄然而至。

通過浮力變化實現“水下翱翔”

暗無天日的深海，溝壑交錯的海底，難以捉摸的暗流，嚴酷的海洋水文條件給水下作業帶來諸多風險和挑戰——深海監測目前依舊是一道未解的謎題。

傳統海洋觀測，高度依賴固定系泊設備和海面船隻，飛機與衛星也隻能在海面觀測時“搭把手”。如今，一種可在高危環境下執行高風險任務的機器人悄然誕生，這種可在水下“飛”的“深海精靈”，就是水下滑翔機。

顧名思義，水下滑翔機借鑒了航空領域滑翔機的經驗，以浮力作為推進動力，通過浮力變化實現水下“翱翔”。水下滑翔機具備了在深海中長時間連續工作的能力，並且在滑行過程中自身消耗能量低，是可持續的深海觀測平台。

不用螺旋槳在水下怎麼“飛”？原來，“深海精靈”還有一個“小肚子”，可以通過控制“肚子”大小來改變自身浮力，進而實現在海水中的運動。通常，水下滑翔機浮力引擎外部都裝有一個氣囊。當下潛到預定深度完成任務后，水下滑翔機就會將機體攜帶的液壓油壓入氣囊中，隨著氣囊的膨脹，滑翔機的密度會逐漸低於海水密度，進而實現上浮。當需要前后運動時，“海翼”號配備的可前后移動電池就能大顯身手。下潛時，“海翼”號的電池會自動前移，前部的“翅膀”會產生向前的推力，上浮時“海翼”號電池自動后移，這樣就可在不斷的下潛上浮過程中實現折線前進。

1995年8月，美國海軍戰略司令部提出“先進水下無人艦隊”構想。為順應這一發展趨勢，世界各國紛紛開展了類型多樣、用途廣泛的水下機器人研究，其中就包括水下滑翔機。目前，美國、法國、日本、加拿大等國的水下滑翔機已形成多種型號，在體系結構和性能上各有所長，部分型號已經實現了產品化。

美國自上個世紀90年代起就開始進行水下滑翔機的研究，目前已成功研制出多種型號的產品。金槍魚機器人技術公司研制的“噴射滑翔者”水下滑翔機，使用一組電池就可連續部署超過6個月。為充分提高水下滑翔機的運動速度和淺海部署能力，美國海軍研究辦公室在“水下自主計劃”需求下，資助ANT公司先后向美國海軍交付了18套水下滑翔機，還增加了水雷探測、障礙規避和防范蛙人等功能。

“大鬧龍宮”還需幾多“魔法”

圓圓的頭，前部長著一對“翅膀”，筒狀修長的身體，后面拖著長長的天線尾巴，水下滑翔機的外貌大致如此。隨著相關技術的發展，看似“呆萌”的水下滑翔機早已集成了殼體、浮力機構、控制、傳感器、水聲通信、導航及發射回收等諸多技術。畢竟，要想在深海“大鬧龍宮”，還必須要有自己的獨特“魔法”。

水下滑翔機動輒在幾千米深的水下活動，那可真是“壓力山大”。為避免被壓成“餡餅”，水下滑翔機必須使用輕便耐壓的特殊抗壓材料。我國研制的“海翼”號7000米級水下滑翔機還採用了由輕質碳纖維材料制成的外殼，不僅穿上了“鐵布衫”，還成功“瘦身”，為攜帶更多電池提供了空間。同時，為保証潛得更深、跑得更遠，還必須進行相應的減阻設計。通過獨特的前緣設計，水下滑翔機有效減少了阻力，進一步提升了續航時間。

水下滑翔機動不動就在海裡“跑”，一不小心“跑丟了”怎麼辦？別怕，水下滑翔機裝備了通信與導航定位設施，通過姿態控制把天線最大限度抬離水面，並與衛星等終端建立穩定通信，源源不斷地傳輸位置、姿態、狀態和採集到的各類海洋特征數據。

此外，水下滑翔機的發射方式包括水面平台發射、通過吊臂和特殊發射裝置發射、通過甲板安裝的固定軌道發射等多種方式，使用后也可通過固定式導軌、吊臂、回收籠以及人工方式收回。

不可或缺的水中“多面手”

強對抗、快節奏、非線性的信息化海上戰爭，對偵察監視、指揮決策、火力打擊等諸多環節提出了更高要求，水下戰場空間“無人化”已成為大勢所趨。水下滑翔機能源消耗小、作業時間長、航行距離遠、投放與回收簡單，可重復使用及大量投放，在未來的“水下暗戰”中將發揮重要作用，是未來水下軍事對抗不可或缺的“多面手”。

海洋環境監測平台。水下滑翔機最大的特點，就是能在特定作戰區域持久存在並進行監聽。通過配備收集關鍵數據的傳感器，水下滑翔機可對海洋溫度、密度、深度、潮汐、海流等進行長時間、大范圍的測量，不僅提供科學、可靠的水文數據，更能精確掌握水下聲音傳播特性，為水下作戰提供情報和信息支撐。同時，由於水下滑翔機體積小、重量輕、可控性好，可由多個水下滑翔機組成大規模水聲觀測陣列，與其它海洋環境探測手段“強強聯手”，構建完備的海洋環境探測體系。

水聲偵察機動尖兵。水下滑翔機具備長航時、高隱蔽性特性，可將其部署在港口、海峽和出海口，對潛艇、水雷、蛙人等目標進行隱蔽偵察和預警探測，為反潛作戰提供早期預警信息，構建起水聲偵察網絡。美國尤其重視水下滑翔機在水聲偵察中的應用，通過美國海軍研究院資助的“自主海洋採樣網”項目先后開展了一系列海洋水聲探測試驗。未來，還可通過水下滑翔機的“內部接力”對目標實施不間斷長時間跟蹤，構建起完備的水聲偵察預警網絡，鍛造出低成本的水下反潛巡邏編隊。

水下通信網絡節點。水下滑翔機搭載有水聲通信、無線通信和衛星通信等多種通信設備，可作為通信網絡節點實施中繼通信，或將成為“海基物聯網”的重要組成部分。美國海軍在其《無人潛航器主計劃》中，明確提出把水下滑翔機作為通信和導航的網絡節點。在航行時，水下滑翔機可通過水聲通信與其他滑翔機、潛艇及水面艦艇實時傳遞信息﹔處於水面狀態時，它也可以通過衛星通信將信息傳送至岸基中心和高空長航時無人機，有效遂行聯合反水雷、反潛作戰等多樣化軍事任務。（朱婧倩 張敏 郭燁瑾）

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