法國ACSA公司推出的海洋滑翔機。 能下潛到海底6000米深處工作的深海滑翔機。 駕船環(huán)游四大洋已經(jīng)過時啦。目前、zui酷、zui炫的把戲是在海中滑翔。水下滑翔機是無人駕駛的小型海下“偵探”，目前，有數(shù)百個這樣的“偵探”在水下執(zhí)行任務(wù)。這些滑翔機所需要的能源非常少，而且能夠在海中“潛伏”數(shù)月甚至更長時間。另外，由于它們在水下作業(yè)，因此海面上變幻無常的天氣不會對它們造成影響。它們目前*的克星和災(zāi)星就是鯊魚和漁網(wǎng)，科學(xué)家們在幾艘已經(jīng)回港的水下滑翔機身上，發(fā)現(xiàn)了鯊魚的齒痕。 據(jù)英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志近日報道，水下滑翔機目前的應(yīng)用領(lǐng)域主要有三方面：科學(xué)研究、軍事和商業(yè)領(lǐng)域。如今，包括美國、法國、日本等在內(nèi)的國家都在著力研發(fā)水下滑翔機，以更好地對海洋進行監(jiān)測和跟蹤。 海洋中的“多面手” 水下滑翔機的動力來自浮力引擎，浮力引擎的外部裝有一個氣囊，引擎將油壓進或壓出該氣囊。當(dāng)氣囊中的油被壓出來后，氣囊就會癟下去，這樣，船體的密度就發(fā)生了變化，由此導(dǎo)致滑翔機能在海中上下浮動。另外，由于水下滑翔機的兩側(cè)配備有翅膀，所以，來自海洋中的一些垂直力量會被轉(zhuǎn)化為水平運動。盡管這樣的水平移動的速度很慢（大多數(shù)滑翔機的速度至多約為半節(jié)），但是效率*，這意味著滑翔機能執(zhí)行長期的任務(wù)。例如，2009年，由美國羅格斯大學(xué)研制而成的一艘名為Scarlet Knight的水下滑翔機，充電一次就成功地橫渡了大西洋，而且前后只花了7個月。 自從那次水下滑翔機橫渡大西洋之后，滑翔機就聲名鵲起，科學(xué)家們也開始對其寄予厚望，驅(qū)遣其去執(zhí)行很多以前無法想象的任務(wù)。 2010年，由來自美國*、斯克里普斯海洋研究所和總部位于美國麻省貝德福德的機器人制造公司iRobot的科學(xué)家組成的研究團隊，使用水下滑翔機對美國墨西哥灣漏油事件發(fā)生后水面下的情況進行了跟蹤和監(jiān)測。同一年，美國俄勒岡州立大學(xué)研制的滑翔機觀察到了西南太平洋湯加共和國附近勞盆地的海下火山的爆發(fā)。2011年，由總部同樣位于美國麻省的edyne Webb公司制造的滑翔機追蹤到了因為地震而損壞的日本福島核反應(yīng)堆所泄露于海上的輻射。此外，加拿大紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)也正計劃使用配備了聲吶系統(tǒng)的水下滑翔機來監(jiān)測冰川，以厘清它們是否會成為水下光纜和其他海底基礎(chǔ)設(shè)施的威脅。 10年前，逡巡于海中的滑翔機的總數(shù)還不到30艘，這些滑翔機要么由科研院所研制，要么由*研制。而現(xiàn)在，至少有400艘滑翔機在海中靜靜地潛伏著。這些滑翔機大多數(shù)都由三家公司研制而成。這三家公司分別是iRobot公司——其研制的產(chǎn)品名為海上滑翔機（Seaglider）、edyne Webb公司——其制造的史洛坎滑翔機（Slocum Glider，以**個單人駕船環(huán)游世界的人、美籍加拿大人約書亞·史洛坎命名），以及金槍魚機器人公司（Bluefin Robotics）——其銷售的機器人名為噴射滑翔機（Spray Glider），這種滑翔機被設(shè)計用于深海域，zui大下潛深度為1500米。它采用細(xì)長的低阻力的流線型外殼，把天線內(nèi)置于機翼中以進一步減小阻力。 三大領(lǐng)域展英姿 目前，水下滑翔機zui受寵的領(lǐng)域是科學(xué)研究領(lǐng)域。對于捉襟見肘的海洋學(xué)家們來說，滑翔機真的算是老天爺?shù)亩髻n。它們的運行費用可以忽略不計，盡管購買一艘滑翔機的成本可能高達15萬美元，但其實，這點錢只夠科研人員前往南冰洋待3天，因此從整體上而言，對科學(xué)家們來說，水下滑翔機真的是物有所值。 而且，水下滑翔機可以持續(xù)觀察研究對象的一舉一動，而不是只傳回一系列的圖像。除了追蹤污染、觀察火山以及探測冰川等之外，它們也可以像魚兒一樣四處游動，監(jiān)測海水中不同水域溫度的變化情況，并繪制出海水中不同水域海藻的豐度情況。由美國弗吉尼亞海洋科學(xué)研究所操作的一艘經(jīng)過了改良的名叫冰龍（Ice Dragon）的水下滑翔機目前正在探測南極的冰架情況；另外一艘經(jīng)過了改良的海下滑翔機——深?；铏C（Deepglider）目前能下潛到海底6000米深處工作。 深?；铏C由美國華盛頓大學(xué)的海洋學(xué)家查爾斯·埃里克森及其同事所研發(fā)。其利用海水浮力的變化來推動自身，因此能耗極低。而且，其船體也非常輕巧，發(fā)射和回收都不需要起重機。另外，深?；铏C的表面裝備了傳感器，可以搜集包括海水鹽度和溫度在內(nèi)的數(shù)據(jù)，隨時通過衛(wèi)星傳回實驗室。edyne Webb公司的暴風(fēng)雨滑翔機（Storm Glider）目前正潛伏在容易發(fā)生颶風(fēng)的海下，其能在天氣出現(xiàn)時不斷傳回相關(guān)數(shù)據(jù)。 水下滑翔機也非常安靜，就像一位研究人員說的那樣：“它們能傾聽到魚兒的打嗝聲。”美國南佛羅里達大學(xué)的科學(xué)家們zui近進行的研究證實了這一點。在該研究中，一艘滑翔機就借用魚兒制造出的噪音，成功地標(biāo)示出了西佛羅里達大陸架里紅斑魚魚群和蟾魚魚群的分布情況。 水下滑翔機在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也方興未艾。例如，美國*已經(jīng)從edyne Webb公司的子公司edyne Brown那里訂購了150艘近海戰(zhàn)場感知滑翔機（LBS-G），合同總價值高達5310萬美元。這些滑翔機開始將單獨使用，監(jiān)測海下什么情況會對聲吶造成影響。zui終，美國*會將這些滑翔機連接成一個網(wǎng)絡(luò)，讓其能采用一種相互協(xié)調(diào)的方式上下移動。 滑翔機也是理想的情報“搜集員”。水下滑翔機沒有引擎噪音和螺旋槳，很難被偵測到，因此非常適合搜集情報。它們能被潛艇運送至海下，在必要時可以潛伏很長一段時間。無論是在海下航行還是在海面逡巡的船只，通過滑翔機附近，都會被探測到并被定位，而這些船只并不會意識到自己已經(jīng)“中招”。 目前，美國*正在對一種名為波浪滑翔機（Wave Glider）的滑翔機的運行情況進行評估。該滑翔機通過海波發(fā)電來驅(qū)動，專為探測海洋環(huán)境資源和生態(tài)所設(shè)計，由位于美國加州的創(chuàng)業(yè)公司液體機器人（Liquid Robotics）公司所研制。這種新型滑翔機由水上浮筒和水下翼狀面板組成，能將海水的上下波動轉(zhuǎn)化成向前的推動力，從而實現(xiàn)更長時間、更遠(yuǎn)距離的航行。 水下滑翔機的第三個應(yīng)用領(lǐng)域是商業(yè)領(lǐng)域，不過，目前這一領(lǐng)域的應(yīng)用還很少，或許這也與從事滑翔機研制和使用的公司試圖對其行為保持低調(diào)有關(guān)。不過，iRobot公司戰(zhàn)略官喬·戴爾認(rèn)為，對于其公司研制的滑翔機來說，油氣探測將是一塊“大肥肉”，因為這些滑翔機能以更低的成本更詳細(xì)地探測到海底很大范圍內(nèi)的情況。 各國爭先恐后研制水下滑翔機 法國滑翔機公司ACSA也專注于研制水下滑翔機。今年3月，該公司推出了海洋滑翔機（SeaExplorer），這是一款流線型的無翼滑翔機，其速度為1節(jié)，是美國公司目前推出的滑翔機的速度的2倍。ACSA公司市場帕特里斯·普拉表示，海洋滑翔機沒有機翼，這使得它被漁網(wǎng)纏住的危險大大減少。另外，其有效載重艙被設(shè)計成很多可更換的模塊，這樣，它能裝載各種各樣的設(shè)備，這就意味著客戶不必為了不同的目的而購買不同的滑翔機。 在滑翔機領(lǐng)域內(nèi)，ACSA并非美國*的競爭對手。例如，中國沈陽自動化所在中科院海洋所的袁東亮（音譯）的帶領(lǐng)下，已經(jīng)研制出了名為海的翅膀（Sea Wing）的水下滑翔機。去年8月份，該滑翔機在西太平洋深海測試成功，其下潛到了水下800米深處。天津大學(xué)的科學(xué)家們目前正試圖提高該滑翔機的“耐力”，他們正在測試使用燃料電池代替普通電池，同時也在測試使用熱力發(fā)動機（其可以利用不同深度的海水的溫差來獲取能量）來為該滑翔機提供動力。 日本科學(xué)家們也在制造水下滑翔機。日本大阪大學(xué)的有馬正和就參與了幾個滑翔機的研制項目。其中一個項目是研制出一款小型、低成本且具有獨立的可移動機翼的滑翔機；另外一個項目是研制出一款名為SORA的太陽能水下滑翔機。盡管SORA必須到達海面才能重新充電，但其裝備非常輕巧，到海面充電并不需要耗費太長時間。SORA太陽能水下滑翔機能在海面下潛伏幾個月，然后在海面待幾天，充電，接著潛回到海下，因此從理論上而言，它可以無限期地在海下工作。 然而，有馬正和zui大的興趣是像美國*那樣：讓其研制出的水下滑翔機能協(xié)調(diào)有效地工作。他的計劃是在海下鋪設(shè)一個由1000架水下艘滑翔機組成的網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測海洋的情況。如果這個網(wǎng)絡(luò)能搭建成功，那么，這些水下間諜就真的能“以一抵百”了，屆時，海中的大魚小魚也會發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)身處“機器魚群”的包圍中了。
轉(zhuǎn)自《科技日報》（2012-07-10 八版） | 
