飞天巡洋急先锋——跨介质航行器知多少

“上天入海”自古以来就是中国传统神话中的标志性特点之一，然而随着科技的进步，“上天”与“入海”都不再是难题。那么，现在有没有既能“上天”又能“入海”的航行器呢？答案是有的，就是跨介质航行器。跨介质航行器是一种可以在空气介质和水介质两种环境中航行并具备跨越两种介质交界面能力的航行器，也就是人们常说的既能在天上飞也能在水中游。跨介质航行器在空气介质和水介质两种环境中航行，需要适应两种介质在密度、粘性及压缩性等方面的巨大差异。那么这种航行器是什么样的呢？让我来为您介绍。

从飞行潜水艇到潜水飞机

跨介质航行器最早在上世纪30年代提出，上世纪的跨介质航行器一般都是由原有的单介质航行器为基础，对其进行适应另一种介质的改进后得到的。例如：前苏联人为潜水艇加上了加强的飞机翅膀和航空发动机，得到了飞行潜水艇的设计方案；美国人则设计了一种具有三翼面布局、V型尾翼的飞机，底部具有与船舶类似的形状，可以在水面滑行起飞和降落，在潜水时将机翼折叠，设置与潜水艇类似的“水柜”（可以进行吸水和排水，改变航行器重量）控制在水中的上浮和下潜。

LPL飞行潜艇

跨介质无人航行器

随着在计算机技术及通信技术方面的发展，无人化的设备愈发成熟，如无人机（UAV）、水下无人航行器（UUV）等，跨介质无人航行器因运而生。相比于早期载人的跨介质航行器，跨介质无人航行器不需要在内部为人员提供活动空间及生存保障设备，内部空间大大缩减，航行器的整体尺寸也随之极大缩减。目前，小型的跨介质无人航行器尺寸一般和我们常见的大疆无人机类似。在航行器形态上，也变得多种多样，设计思路同样是基于较为成熟的无人机进行改进：为具有机翼的无人机增加机翼折叠机构，使其可以整体向后或者横向折叠，来减小在水下航行时的阻力；对以大疆无人机为代表的多旋翼无人机进行防水、耐压设计，并调节原有空中螺旋桨工作方式适应水下推进需求或增加水下推进器等。

水空两栖跨介质无人机

目前，跨介质航行器蓬勃发展，尤其是无人化技术的助推，使得跨介质航行器的样式也越来越多，并在环境调查、水利设置监测等领域大显身手。