海燕

“海燕”是天津大学自主研发的一款采用最新混合推进技术的水下滑翔机，长1.8米，直径0.3米，重约70千克，设计最大工作深度1500米，最大航程1000公里，可持续不间断工作30天左右，具备独立在水下全天候工作的能力。目前已具备产品定型与批量生产。

中文名：海燕

类别：水下滑翔机

长：1.8米

直径：0.3米

重量：70千克

设计深度：1500米

航程：1000公里

连续工作时间：30天

研发单位：天津大学

1、研发背景

2009年来，以混合推进技术为特征的新一代水下滑翔机成为国际研究新趋势，它集能耗小、成本低、航程大、运动可控、部署便捷等优点于一身，具备独立在水下全天候工作的能力，在海洋科学、海洋军事等领域发挥重要作用。世界海洋强国把滑翔机先进研究成果应用到军事装备设计中，国际上相关技术和产品不向中国提供。

2014年5月，按照国家高技术研究发展计划(863计划)“深海滑翔机研制及海上实验研究”项目安排，天津大学“海燕”参加了规范化海上试验中期评估，在第三方全程监督下，圆满完成了单周期、多周期及长航程等一系列任务，是在南海测试的诸多滑翔机中唯一一家全程无故障完成所有项目的水下滑翔机。

2、技术特点

“海燕”，采用了最新的混合推进技术，可持续不间断工作30天左右。相比于传统无人无缆潜水器(AUV)，“海燕”可谓身轻体瘦，它形似鱼雷，身长1.8米，直径0.3米，重约70千克。它融合了浮力驱动与螺旋桨推进技术，不但能实现和AUV一样的转弯、水平运动，而且具备传统滑翔机剖面滑翔的能力(即进行“之”字形锯齿状运动)。

测试期间，“海燕”连续运行时间超过21天，期间经受了浪高约4米的恶劣海况考验，总剖面数超过210个，连续航程水面累计超过600公里。测试中，“海燕”的最大工作深度达到1094米，最大滑翔速度1.3节(海里/小时)，最大水平推进速度3节(海里/小时)。

3、应用领域

“海燕”设计最大深度1500米，最大航程1000公里，目前已具备水下滑翔机产品定型与批量生产条件，可适应不同用户需求。在未来应用中，“海燕”很可能有机会凭借灵活小巧的身姿，较长时间地跟随海洋动物，与鲸共舞，获取数据。“海燕”的负载能力为5千克，并通过扩展搭载声学、光学等专业仪器，成为海底的“变形金刚”，可在海洋观测和探测领域大显身手。

4、现实意义

“海燕”在南海北部水深大于1500米海域通过测试，创造了中国水下滑翔机无故障航程最远、时间最长、剖面运动最多、工作深度最大等诸多纪录，突破国外技术*。

“海燕”以可靠性设计与质量管理为核心，实现了水下滑翔机整体水动力优化设计、大深度滑翔、新型驱动融合设计、多任务观测模块集成研究等关键技术的自主创新，有力推进了我国水下滑翔机的实用化进程。

5、立体综合观测试验

2017年9月2日11时35分(北京时间9月3日5时35分)，“向阳红03”船科考队员在疾风骤雨中成功回收水下滑翔机“海燕”。两小时后，另一水下滑翔机“海翼”如期浮现在海平面，借用土装置“套马杆”，科考队员们再次合力成功回收。

加上8月31日首台“海翼”的如约而至，历经10天200公里的海上之旅，中国大洋45航次三台水下滑翔机集结回归，这表明我国首次东太平洋立体综合观测试验圆满结束。

“我国完全自主知识产权的水下滑翔机‘海燕’和‘海翼’，从三个不同观测点携带温盐深仪(CTD)潜入1000米深度的东太平洋海域，测量水体中的温度、盐度等海洋环境要素。”国家海洋局第三海洋研究所海洋环境动力学实验室助理研究员周喜武说，与以往的一个CTD测一条线不同，此次三台水下滑翔机搭载三台CTD，组网形成三条监测剖面，实时监测所经海域的海洋环境。

“中国大洋45航次肩负的一个重要任务，是新型装备的测试和试验，比如天津大学的‘海燕’和中科院沈阳自动化所的‘海翼’组网观测。它们可以进行长距离、大尺度的实时观测，并且能获取所经过路线海洋环境参数，实现测量数据存储于远距离传输。”国家海洋局第三海洋研究所海洋环境动力学实验室高级工程师陈航宇说，这对提升我国深海装备水平，提高海洋环境监测能力意义重大。

“海燕”和“海翼”依靠浮力改变实现上浮和下潜运动，借助固定水平翼和姿态调节，实现自主航向控制，并通过卫星实时接收指令并发回观测数据。作为当前最具优势和应用前景的自主海洋监测装备之一，这两款水下滑翔机皆采用模块化设计技术，设计了独立的科学测量载荷单元，可根据科学家的观测任务需求，有针对性地定制搭载各种探测传感器。

“三台滑翔机的三条航线组成一个观测网，对多金属结核区周边海域环境进行全方位、立体式观测，沿途可获取200公里的相关数据。”周喜武介绍，这两款水下滑翔机可连续运行超过一个月，航程超过1000公里，数据采集的密集优势明显。当完成作业任务回到水面之后，滑翔机会根据预设程序，调整姿态使通讯天线伸出水面并进行GPS定位，通过卫星将测量的数据发送给控制中心，同时接受新的控制指令。

目前，三台滑翔机由船上科考人员进行维护保养，有关测量数据将在航次结束后进行处理。