UID:893107
近日,无人风帆航行器“信天翁”安全返航舟山。这款由东海实验室李培良教授团队研发的海洋版“无人机”,历经4年技术攻关,于今年两次勇闯台风核心圈,成功穿越一次台风眼,完成海上台风追踪任务。这也是我国海洋气象史上首次利用无人航行器主动穿越台风眼进行海气界面观测。
图片:15502906485193.jpeg“信天翁”在台风核心圈 视频截图
图片:15502906485193.jpeg
在实验室里,一至三代共3艘“信天翁”整齐陈列。研究团队成员正专注检测刚返航的第三代航行器。相较于前两代,第三代“信天翁”外观仿虎鲸设计,长约4.3米,最宽处0.8米,帆高超4米,内部集成浮力材料、驱动装置及10余种传感器,可精准监测1000米风速廓线、海流、波浪、温湿度和气压等关键数据。
“‘信天翁’就像海洋版‘无人机’,风能是它的核心动力。”浙江大学海洋学院教授、东海实验室海洋传感器技术团队负责人李培良解释道,“我们希望它能像自然界最擅长御风而行的信天翁一样驰骋海洋。而仿虎鲸的船体设计能降低约30%的水面航行阻力。”
这支由海洋学、计算机、电子、机械等专业师生组成的10人团队,从船体模具打造到内部零件设计,经历了反复打磨优化。长时间海上航行、应对复杂风向风力、高效利用风能,是“信天翁”的核心能力。而海量海试,是它成长的必经之路。
2022年“信天翁”初具雏形后,便开启了长达3年的全国沿海“实战拉练”。团队边试验边改进,持续优化风帆的御风控风性能和船体外形,累计完成2200小时海上试验。
今年初,当各项参数趋于稳定、第三代“信天翁”在强风测试中不再“散架”时,李培良提出了更具挑战性的目标:“让‘信天翁’去追台风!”
在李培良看来,台风天风速强、风向变化剧烈、波浪复杂的海域,是绝佳的极限测试场。“这就像参加达喀尔拉力赛的汽车,经历过极端环境和复杂路况考验后,性能必然更可靠。”他形象地比喻,“‘信天翁’通过持续穿越台风,既能积累驾驭强风的经验,又能获取台风运动时完整的气象、海浪‘一手资料’。”
目前,国内外虽已有地面监测站、遥感卫星、海上浮标、无人机等相对成熟的台风监测手段和计算模型,但基本都属于被动等待或追踪。
“‘信天翁’是首个能在海上主动追踪台风、甚至主动穿越台风眼开展观测的设备。”浙江大学海洋学院副教授、物理海洋与遥感研究所副所长顾艳镇表示。
今年6月,1号台风“蝴蝶”生成后,第三代“信天翁”首次迎来台风天的“存亡考验”。团队在“蝴蝶”风圈北部530公里处布放设备后,“信天翁”自主调整航向逐风而行,成功穿越台风眼,监测显示台风眼中心最小风速仅0.3米/秒。
7月,“信天翁”再度勇闯台风“韦帕”核心圈,实时获取了台风全剖面的完整气象水文数据,为科学家深入研究台风内部结构、形成机制及演变规律提供了关键支撑。
顾艳镇指着电脑上的数据图表解释:“作为初始场数据,它们能有效提高预报精度,为台风路径、强度的精准预测及防灾减灾工作提供重要助力。”
自“信天翁”从海南“海试场”返回实验室后,团队正针对它在两次台风“实战”中暴露的缺陷,加紧推进设备性能升级迭代,并计划开展潜入千米深海的试验。
“‘信天翁’的终极目标是实现全球航行。”李培良充满期待,希望这艘可移动的无人科考船能带回更多、更权威的全球海洋数据资料。
UID:559363
UID:593419
UID:1440741
UID:1147225
UID:298705
UID:1443424
UID:1033861
UID:390829
UID:1081061