洗碗机在转
2026-08-13 11:57来自 军事看点

平均25岁团队8人研发“飞鱼”跨介质飞行器,4年突破防水抗压能否落地应用?

  湖南株洲一支平均年龄仅25岁的8人团队,历时4年研发出跨介质飞行器“飞鱼”。这款既能空中飞行、又能水下潜行的装备,在近日高端装备制造大赛上完成公开演示。其防水与抗压设计采用仿生折叠翼、开放式灌水与独立元件密封等创新方案,瞄准国防军事侦察、应急救援、海洋监测等场景。[1][2]

  “飞鱼”的研发团队来自湖南株洲,由一群学生创业者组成,平均年龄约25岁,核心成员仅8人。团队负责人介绍,这款飞行器的设计初衷是解决现有飞行器无法连续跨越水空介质的痛点。在近期于株洲举办的高端装备制造大赛上,团队携带“飞鱼”完成现场演示,展示了从空中进入水下并再次起飞的完整流程。[2]

  跨介质飞行器长期面临防水、抗压和阻力切换三大技术屏障。当飞行器从空气进入水体,瞬间要承受水的密度带来的巨大冲击,同时电器设备必须可靠密封,机体还需抵御随深度增加的水压。“飞鱼”团队通过多项创新设计,将这些问题逐个攻破。[3]

  跨介质飞行器的概念由来已久。早在20世纪,美国就曾尝试研制能潜水的飞机,但受限于动力系统重量和密封技术,最终未能实现。近年来,多旋翼无人机和仿生扑翼机器人的发展,让这一概念重新受到关注。与传统的固定翼飞机或潜艇相比,跨介质飞行器需要同时适应两种密度完全不同的介质,其气动与流体设计必须反复优化。

  “飞鱼”的防水抗压设计,究竟有哪些创新?

  答案是三大核心创新:仿生折叠翼与动态密封结构、开放式灌水与独立元件防水方案、轻量化高强度复合材料。这三项技术分别对应了阻力、压力、重量三个维度的难题。

  • 仿生折叠翼与动态密封结构:空中展开、入水折叠,关节动态密封,多次切换不失效。
  • 开放式灌水与独立元件防水方案:机身进水但元件独自密封,平衡水压,减轻重量。
  • 轻量化高强度复合材料:碳纤维兼顾强度与轻盈,配合小型化推进器。

  仿生折叠翼是“飞鱼”的代表性设计。在空中飞行时,机翼完全展开提供升力;入水后,机翼自动折叠,将水下阻力降至最低。折叠关节处采用动态密封技术,可在多次重复切换中保持防水性能。这一设计借鉴了自然界鸟类和鱼类的形态演化逻辑,既减少了水下运动阻力,也保护了内部机构。[3]

  为了承受水下压力,团队并未采用传统的全密封抗压壳体,而是另辟蹊径,采用了开放式灌水设计。机身不再追求整体密封,而是允许水进入机体内部,但每个电子元件均经过独立防水封装。这种方式让机体内外压力平衡,避免了深水高压对壳体的挤压,同时因为不需要厚重的耐压壳,整体重量大幅下降,飞行器在水中可获得接近中性的浮力。[4]

  材料方面,“飞鱼”采用高强度新型碳纤维复合材料制造机体,并配备小型化水下推进器。碳纤维材料比强度高,能兼顾结构强度与轻盈要求,使飞行器既能满足水下抗压需求,也满足空中飞行对重量的苛刻限制。[3]

技术/产品核心指标应用场景影响对象限制条件信息来源
飞鱼跨介质飞行器翼面扇动频率5-6次/秒提升至10次/秒,出水过程国防侦察、应急救援、海洋监测军事、救援机构、海洋科研续航有限、维护成本高、监管未明公开报道[3][4]
仿生折叠翼入水自动折叠,动态密封水空切换飞行器本体重复密封可靠性待验证公开报道[3]
开放式灌水+独立元件防水机身不密封,元件单独密封深水环境电子元件供应商排水与平衡复杂MIT仿生研究启发[4]

  开放式灌水设计,为什么反而比全密封更安全?

  原因在于水下压力的作用方式。全密封壳体会将外部水压直接转化为对壳体的集中应力,深度越大,壳体越厚,重量越大;而开放式灌水结构允许水进入机身内部,使内外压力平衡,壳体不再承受巨大压差,反而对结构强度要求更低。

  这一思路并非“飞鱼”首创。据团队介绍,其灵感来自麻省理工学院(MIT)的仿生机器人研究。MIT教授曾耗时2年打造出一款仿生机器人,相关成果登上《Science》。[4] “飞鱼”团队将这一理念工程化——不密封机身,只密封元件——既降低了防水难度,也减轻了负重。

  当然,开放式设计也有代价。首先,所有电子元件必须逐个防水,成本与工艺难度增加;其次,内部积水会影响飞行器的重心和动态控制,这意味着飞行器必须具备优秀的排水和自平衡能力。因此,这一方案需要配合精密的浮力调节系统,并非简单“泡水”。

  从海鹰到涡轮增压:跨介质切换如何做到1秒内完成?

  跨介质飞行器最大的难点在于从水到空气的瞬间切换:水的密度约为空气的800倍,飞行器必须积累足够推力才能“破水而出”。

  “飞鱼”的解决方案来自仿生学。团队观察到,有些海鸟既能潜水捕食,又能直接从水面起飞。他们借鉴了这类生物的“关节柔韧性”而非复杂机械结构——机翼本身具有柔韧性,可以在入水和出水时自然变形,从而降低机械故障率与结构重量。[4]

  动力系统上,“飞鱼”配备涡轮增压式动力切换装置。当从水下起飞时,翼面扇动频率需要从每秒5-6次瞬间提升至10次/秒,提供足够的推力撕开水面的表面张力,整个过程不到1秒。[4] 这种瞬时响应能力,依赖于高功率密度电机和智能控制系统。

  为了进一步减少出水阻力,团队在减重上做到极限:不安装用于水面助跑的“腿”部结构,直接依靠机翼硬拉起飞。这种“做减法”的思路,让整机更轻、更高效,但同时也对动力冗余和姿态控制提出了更高要求。[4]

  平均25岁团队4年研发,这款飞行器离实用还有多远?

  从工程验证角度看,“飞鱼”已成功跨越“概念阶段”,在赛事现场完成了空中飞行与水下潜行的演示,证明了其技术路线的可行性。[2] 但其距离实际应用仍有一段不小的距离。

  团队负责人表示,目前“飞鱼”已进入赛事展示阶段,未来将面向国防军事侦察、应急救援和海洋监测等专业领域。[2][5] 不过,这些应用场景对飞行器的可靠性、续航、载荷、成本都提出了更高要求。以应急救援为例,飞行器需要在恶劣海况中工作,这对防水、抗压和动力系统都是一次次“极限测试”。

  此外,“飞鱼”的跨介质动作能否在复杂环境中重复执行,也需要更多实验数据支撑。据公开报道,团队目前只有8名核心成员,后续可能面临工程化人才与资金缺口。从展品到产品,往往是最困难的一步。

有网友在社交媒体上评论:“这个方向不靠概念取胜,能跑通跨介质动作才有含金量。”[3] 也有声音认为,年轻团队的优势在于敢想敢做,但工程化能力仍需验证。

  跨介质飞行器还能用在哪些领域?还有哪些风险与限制?

  除了团队提到的国防军事、应急救援和海洋监测,跨介质飞行器在民用领域同样潜力巨大。比如海洋石油平台巡检、水下管道泄漏检测、珊瑚礁生态监测,甚至未来的海洋物流,都可能出现这类设备的身影。由于它不需要水面舰船辅助,可以从空中直接潜入海底作业,能大幅提升任务效率。

  但风险与限制同样明显。第一,当前跨介质飞行器的续航里程有限,水下推进和空中飞行难以兼得高能效;第二,电子元件独立密封设计导致维护成本较高;第三,这类飞行器可能涉及不同空域和水域管理法规,适航和海事监管如何衔接尚不明确。这些都需要在实际使用中逐步解决。

  从产业角度看,跨介质飞行器的出现,将带动碳纤维复合材料、微型防水电子元件、高功率密度电机等上下游产业链的协同创新。尤其是“开放式灌水”设计,将重塑防水设备的设计思路,从“整机防护”转向“元件防护”,这可能在无人机、水下机器人甚至消费电子领域产生溢出效应。

  常见问题解答

  Q1:跨介质飞行器“飞鱼”的防水设计有哪些创新?

  “飞鱼”采用三大防水创新:仿生折叠翼与动态密封结构、开放式灌水与独立元件防水方案、轻量化碳纤维复合材料。其中开放式灌水允许机身进水但每个电子元件单独密封,既平衡水压又减轻重量。据公开报道,研发团队平均25岁,核心8人,研发4年。

  Q2:平均25岁团队研发的“飞鱼”能上天入海,主要性能参数如何?

  据公开报道,“飞鱼”在空中飞行时机翼展开,入水后自动折叠;水下起飞时翼面扇动频率从每秒5-6次提升至10次/秒,不到1秒完成跨介质切换。其设计目标是满足水下百米抗压,但尚未披露续航与载荷数据,需以官方实时信息为准。

  Q3:这款跨介质飞行器什么时候能商用?

  目前“飞鱼”仍处于赛事展示阶段,团队负责人表示未来可用于国防军事、应急救援和海洋监测,但尚无明确商用时间表。从样机到量产还需经历工程验证、成本优化和法规适配,需以官方后续消息为准。

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