水下滑翔機

水下滑翔機是一種新型的水下機器人。由於其利用凈浮力和姿態角調整獲得推進力，能源消耗極小，只在調整凈浮力和姿態角時消耗少量能源，並且具有效率高、續航力大（可達上千公里）的特點。雖然水下滑翔機的航行速度較慢，但其製造成本和維護費用低、可重複使用、並可大量投放等特點，滿足了長時間、大範圍海洋探索的需要。

國內水下滑翔機研究的起步較晚，對此進行研究的科研單位有中國科學院瀋陽自動化研究所、天津大學機器人與汽車技術研究所、華中科技大學、中船重工七O二研究所、浙江大學、中國海洋大學、國家海洋技術中心等。

2017年3月，我國自主研發的“海翼”號水下滑翔機在馬里亞納海溝挑戰者深淵，最大下潛深度達到6329米，突破之前由美國科學家創下的水下滑翔機最大下潛深度6000米的世界紀錄。

2018年4月，我國自主研發的“海燕”深海水下滑翔機首潛8213米刷新世界紀錄。

2020年7月16日下午，由青島海洋科學與技術試點國家實驗室組織實施的水下滑翔機萬米深淵觀測科學考察團隊順利返航。在此次綜合科考中，我國萬米級深海水下滑翔機最大下潛深度首次達到10619米。

1性能特點 2發展狀況 3國內發展

性能特點

水下滑翔機

水下滑翔機滑翔時由於無動力推進噪音極低，這個重要的特點使得其在軍事上也有很大的應用價值。可以由潛艇遠程投放，以完成特定的目的，並且不易被發現。然而，由於單純使用浮力驅動方式，水下滑翔機在水下只能做鋸齒形和螺旋迴轉軌跡航行，其航跡控制和定位精度低，航速慢，在風浪較大的海面可能會出現隨波逐流的情況。

發展狀況

水下滑翔機

關於水下滑翔機，國外早在二十世紀九十年代初就展開了這方面的研究工作，尤其是在美國，它們已經研製出了四種型號的水下滑翔機，分別是：SIO（Scripps Institution ofOceanography）研製的Spray Glider、華盛頓大學研製的Sea Glider以及Webb Research Corp研製的Slocum Electric Glider和Slocum Thermal Glider。

Spray Glider被設計用於深海域，最大下潛深度1500米。它採用細長的低阻力的流線型外殼，它把天線內置於飛翼中，以進一步減小阻力。

水下滑翔機Sea Glider的設計目標是能在能廣闊的海洋中航行數千公里，持續時間可達6個月，最大下潛深度為1000米。Sea Glider的俯仰角度範圍可以由10度到75度，它的 GPS星天線裝在尾部一根1米多長的杆子上，在浮出水面時，不需要輔助的浮力裝置，天線就能高出水面，成功地獲得GPS定位和通訊。

Slocum型水下滑翔機分為電能驅動型（battery）和溫差能驅動型（thermal）兩類，這兩類水下滑翔機在外型設計、姿態控制、導航通訊等方面相同，只是在滑翔機的驅動能源上存在差別。前者運用的是一個注射器形的囊泵結構，工作在200米深度，後者工作在1500米深度。

電能驅動型Slocum長1.8米，它以大約0.5m/s的速度工作在200米深的海域。傾斜度通過移動電池包來控制，電池包同樣設置在殼體的前段。Slocum有固定的翼，后掠式，以避免海草等的纏繞，展長1米，翼段為平板式。它還有一個垂直的尾舵。尾部裝有GPS和通信天線。

日本和法國也都相繼研製出了名為ALBAC和STERNE的水下滑翔機，可見水下滑翔機的發展在國外是非常迅速的。

國內發展

國內關於水下滑翔機研究的起步較晚，目前共有六家科研單位對此進行研究，分別為中國科學院瀋陽自動化研究所、天津大學機器人與汽車技術研究所、華中科技大學、上海交通大學海洋研究院、浙江大學和中國海洋大學。

2014年5月22日，天津大學自主研發的水下滑翔機在南海北部水深大於1500米海域通過測試，創造了中國水下滑翔機無故障航程最遠、時間最長、剖面運動最多、工作深度最大等諸多紀錄，突破國外技術封鎖。天津大學自主研發的這款水下滑翔機名為“海燕”，採用了最新的混合推進技術，可持續不間斷工作30天左右。相比於傳統無人無纜潛水器(AUV)，“海燕”可謂身輕體瘦，它形似魚雷，身長1.8米，直徑0.3米，重約70千克。它融合了浮力驅動與螺旋槳推進技術，不但能實現和AUV一樣的轉彎、水平運動，而且具備傳統滑翔機剖面滑翔的能力(即進行“之”字形鋸齒狀運動)。

2014年10月15日，中國科學院瀋陽自動化研究所研製的水下滑翔機在南海結束了為期一個多月的海上試驗，完成了多滑翔機同步區域覆蓋觀測試驗和長航程觀測試驗。在長航程試驗中，滑翔機海上總航程突破1000公里，達到1022.5公里，持續時間達到30天，創造了我國深海滑翔機海上作業航程最遠、作業時間最長的新紀錄。

未來中國軍工企業可能大批量製造增大版“海燕”，這種水下機器人能搭載大型感測器，能探測到距離更遠的蛙人、水雷和潛艇，中國在南海的反潛能力有望實現躍升。此外，它們甚至可能攜帶武器，執行水下護衛或攻擊任務。

2015年初，中方指責越南向中越對峙海域派出“蛙人”，他們大量布放漁網、漂浮物等障礙物，干擾中國船隻。未來武裝版“海燕”的出現將使得越南“蛙人”的干擾戰術徹底失效--中國水下戰鬥機器人將如同鯊魚般在鑽井平台四周巡邏，一旦察覺越南“蛙人”靠近，它們將自動展開攻擊。

2017年3月，由中科院瀋陽自動化研究所自主研發的“海翼”號深海滑翔機，在馬里亞納海溝挑戰者深淵上完成了大深度下潛觀測任務並安全回收，其最大下潛深度達到了6329米，刷新了水下滑翔機最大下潛深度6000米的世界紀錄。據介紹，本航次“海翼”號水下滑翔機一共進行了12次下潛工作，累計工作時間達到了87小時48分鐘，累計航行達到134.6公里。收集了大量高解析度的深淵海域水體信息，為海洋科學家研究此片海域的水文特性提供了重要的資料。

2020年7月16日央視新聞下午報道稱，為期6天的綜合科考中，由海洋試點國家實驗室與天津大學共同研發的具有我國自主知識產權的2台萬米級“海燕-X”水下滑翔機共獲得觀測剖面45個，其中3000米級、6000米級和7000米級剖面各1個，萬米級剖面3個，最大下潛深度達10619米，刷新了下潛深度的最新世界紀錄，並獲得溫鹽深、溶解氧、聲學和視頻資料等寶貴深海觀測數據。

水下滑翔機