Es kann in der Luft fliegen und im Wasser schwimmen. Das kleine Flugzeug kann problemlos zwischen Wasser und Luft wechseln. Kürzlich wurde in internationalen Wissenschafts- und Technologiemagazinen wie New Scientist und North American New Atlas über einen Prototyp eines Wasser-Luft-Kreuzers namens „TJ-FlyingFish“ berichtet.
„TJ-FlyingFish“ ist ein innovatives Ergebnis, das gemeinsam vom Shanghai Autonomous Intelligent Unmanned Systems Science Center (im Folgenden „Science Center“) der Tongji-Universität, dem National Key Laboratory und dem Team der Chinese University of Hong Kong entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um ein neues Amphibienflugzeug, das wie eine Drohne in der Luft fliegt und nach dem Eintauchen ins Wasser wie ein Tauchboot funktioniert.
Laut dem Forschungs- und Entwicklungsteam werden mehrere unbemannte Plattformen mit unterschiedlichen Funktionen, die zu Wasser, zu Land, in der Luft und in anderen Weltraumbereichen eingesetzt werden können, zu einem organischen Ganzen geformt, sodass sie Informationen austauschen und integrieren, interagieren und Verhaltensweisen koordinieren und Aufgaben miteinander koordinieren können. Das Erreichen funktionaler Komplementarität durch Kooperation wird die Fähigkeit des unbemannten Gesamtsystems, auf komplexe Umgebungen zwischen verschiedenen Bereichen zu reagieren, erheblich verbessern und eine sehr wichtige Rolle bei der Verbesserung der globalen Synästhesie-Leittechnologie spielen. Zwischen den beiden Medien Wasser und Luft ist es jedoch schwierig, mithilfe herkömmlicher Kommunikationstechnologie eine effektive Informationsübertragung zwischen medienübergreifenden Knoten zu erreichen, was die bereichsübergreifende Zusammenarbeit unbemannter Systeme in diesem Szenario einschränkt.
„Die Entwicklung einer unbemannten Plattform mit bereichsübergreifenden Shuttle- und Patrouillenfähigkeiten, die als Messenger in einem bereichsübergreifenden Kooperationssystem fungieren und die Informationsübertragung und Interaktion zwischen medienübergreifenden Knotenpunkten realisieren kann, ist ein wirksames Mittel zur Lösung der bereichsübergreifenden Zusammenarbeit unbemannter Systeme. Daher hat das Team den Prototyp des Wasser-Luft-Bereichsübergreifenden Kreuzers ‚Tongji Feiyu‘ entwickelt.“ Ein Mitglied des Forschungs- und Entwicklungsteams sagte Reportern, dass der „TJ-FlyingFish“ ein Vierrotor-Konfigurationsdesign anwendet, das mit einer Wasser-Luft-Mehrzweck-Antriebseinheit und einem Ruderkippmechanismus ausgestattet ist. Er wiegt 1,63 kg und hat einen Radstand von 380 mm. Er verfügt über bereichsübergreifende Shuttle-Fähigkeiten und Dual-Domain-Kreuzfahrtfähigkeiten. Er kann 6 Minuten in der Luft schweben und etwa 40 Minuten unter Wasser kreuzen.
Die unterschiedlichen hydrodynamischen Eigenschaften der beiden Medien Wasser und Luft stellen völlig unterschiedliche Anforderungen an den Arbeitsbereich des Propellers und den gesamten Arbeitsgleichgewichtspunkt des Systems. Als Antwort auf das Problem des medienübergreifenden Antriebs ist der Cruiser mit einem Mikro-Zweiganggetriebe ausgestattet, um den Arbeitsbereich des Propellers umzuschalten und sich an unterschiedliche Medienumgebungen anzupassen, wodurch die Struktur erheblich vereinfacht und das Gewicht reduziert wird, während gleichzeitig die Betriebseffizienz in den beiden Medien sichergestellt wird. Um das Problem des Systemgleichgewichtspunkts zu lösen, erhöht der Cruiser, basierend auf dem herkömmlichen Drehflügler, den Freiheitsgrad der Neigung der Ruderoberfläche, ändert die Richtung des Schubvektors unter Wasser, um den Systemarbeitsmodus umzuschalten, und begegnet dem Einfluss der Medien Wasser und Luft auf den Systemgleichgewichtspunkt durch strukturelle Änderungen. Unterschiedliche Anforderungen verbessern die domänenübergreifende Steuerbarkeit und Mobilität erheblich.
Darüber hinaus ist das Kreuzfahrtfahrzeug mit einem domänenübergreifenden Positionierungs- und Navigationssystem bestehend aus GPS, Trägheitsmesseinheit (IMU), Tiefenmesser und Mikro-Doppler-Geschwindigkeitsmesser (DVL) ausgestattet, das in medienübergreifenden Prozessen unter Wasser, in der Luft und über automatische Steuerungsfunktionen verfügt.
„New Scientist“ kommentierte in dem Bericht: „Der Prototyp des Wasser-Luft-Cross-Domain-Kreuzers kann frei zwischen Wasser- und Luftmedien wechseln. Er kann als unersetzlicher Kommunikationsknoten zwischen zwei unbemannten Systemen dienen. Er stärkt die Integration und den Informationsaustausch und kann auch unabhängig in Szenarien wie domänenübergreifender Erkennung, Fernerkundung und Katastrophenhilfe eingesetzt werden.“
Es wird berichtet, dass „Tongji Feiyu“ auch mit einer Reihe intelligenter Geräte wie den vom Wissenschaftszentrum entwickelten Unterwasser-Softrobotern „Moray“ und „Popeye“ „zusammenarbeiten“ kann und voraussichtlich wichtige Strategien und Bedürfnisse wie die nationale Meeressicherheit und die Ressourcenerkundung unterstützen wird.
