工程师使用仿生学来创新无人水下航行器的推进力

无人水下航行器(UUV)的设计在过去的几十年里没有太大的变化。许多无人潜航器仍然使用传统的螺旋螺旋桨和鱼雷式船体。虽然可靠，但这种装置的灵活性和有效载荷能力较差，使得水下作业、检查、研究和水产养殖成本高昂且效率低下。此外，这些无人潜航器发出的噪音会干扰它们用来观察的野生动物。

NOA MARINE为商用船只设计了一种模仿鱿鱼鳍的UUV运动方法。

为了降低成本，海洋工业需要能够携带更重有效载荷和行驶更远距离的无人潜航器。它们需要坚固、机动、快速和可充电，这样它们才能处理长时间的多日任务，而不会碰到障碍物——比如渔网。最后，这些uuv需要静音。

为了实现这些目标，美国海军陆战队和万博Ansys启动程序成员，进行了仿生学研究，设计了一种模仿鱿鱼推进力的波浪驱动推进系统。使用万博Ansys机械和万博Ansys流利NOA MARINE展示了其uuv和波浪驱动推进设计提高了机动性、有效载荷和声学效果。

波浪驱动推进解决无人水下航行器设计难题

许多UUV设计挑战可以通过用一种新的推力模式取代旋转螺杆来解决。例如，要达到高效率，旋转螺杆必须高速旋转。这会产生大量噪音，消耗大量能量，并产生可能损坏推进系统的空化。

通过使用运动更温和的推进系统，noaa MARINE可以制造出更安静、更高效、能够携带更大有效载荷的uuv。

noaa MARINE的UUV设计比传统的螺旋螺旋桨安静得多。

事实上，更换UUV旋转螺钉已经成为海洋工业的一个重要目标，因为它们现在被禁止在受保护的环境中使用。因此，想要确保无人潜航器仍然可行的公司将需要打破传统，更换那些螺旋螺旋桨。

工程师们在海洋工业中提出的一种高效推进方案是开发水下滑翔机。然而，这种推进方式不能提供市场需求的运载能力。

然而，noaa海洋公司的波浪驱动推进系统模仿了鱿鱼在水下移动的方式。uuv侧面的翼状鳍以类似波浪的运动拍打。这导致了可操作、高效、快速和无声的推进，可以携带比行业平均水平大3倍的有效载荷。
noaa MARINE使用Fluent构建了UUV推进系统的虚拟样机。它还使用机械建模的UUV及其部件的结构完整性。

“我们正在使用Fluent来模拟复杂的非定常流动，这样我们就可以优化UUV鳍的推力、形状和运动。这使我们能够优化无人机的机动性、效率和滑翔能力，”NOA MARINE的CFD工程师michaowAłaszkiewicz说。

美国国家海洋管理局测试其无人水下航行器

这种乌贼状的无人潜航器将在波罗的海的一次调查中进行测试。在此期间，noaa海洋将监测海底地下水排放(SGD)和海底完整性。该研究还将监测水中的营养物质和污染物。

这项监测任务需要无人潜航器携带大量笨重的传感器。因此，这是测试波浪驱动推进系统提升能力的绝佳机会。

NOA MARINE的UUV设计正在检查管道。

一旦验证，noaa MARINE计划通过机器人即服务(RaaS)模型提供其UUV系统，该模型包括卫星数据链和太阳能充电站。RaaS操作需要使用大量传感器和数字孪生进行预测性维护，以确保产品可运行并具有最佳的服务协议。由于NOA MARINE的波浪驱动推进系统，它的无人潜航器携带这些传感器应该没有问题。

要了解其他初创公司如何跟随NOA MARINE并获得普及的工程仿真技术，请阅读manbet万博Ansys启动程序．