基于涡旋光束传输的水下航行器尾流流场探测

涡旋光场轨道角动量(OAM)在自由空间衍射中是保持不变的,而在湍流层中由于流场内部存在拟序结构,导致OAM谱分布对称性破缺,且OAM也会发生改变。文中研究了基于OAM谱分布对称性破缺效应对流场流动结构进行探测的机理,初步分析了将涡旋光场OAM应用于水下航行器探测的可行性并给出相关试验结果。此外,根据光场总OAM也会发生改变的特性,结合交叉OAM矩阵法,阐述了基于OAM对不同流场特征进行辨识的理论依据。最后研究了涡旋光场对水介质的感知特性,结合数值仿真结果,提出了1个基于OAM传输特性探测水下航行器的技术构想。

Al-水电池研究进展及展望

随着海洋活动的增多和无人水下航行器(UUV)的不断发展,对水下动力电源的需求日益增加。Al具有高比容、高电化学活性以及低成本等优点,是一种极具发展前景的阳极材料。以Al合金为阳极、析氢材料为阴极、海水为电解液的Al-水电池的比能量和比功率分别可达400 Wh/kg和35 W/L,被广泛应用于航天、汽车及军事等不同领域。文中阐述了Al-水电池的工作原理;归纳了近期Al合金阳极、析氢阴极以及电解液材料的研究进展;概括了Al-水电池样机的发展历程及现阶段存在的问题;列举了Al-水电池在UUV、水下能源站及水下预置武器系统等方面的应用;最后,分析了Al-水电池的优缺点以及未来的发展方向,以期对未来应用于UUV、海上浮标及水下工作站等水下装备的Al-水电池的研究发展提供参考。