从太空的视角看地球，地球是蓝色的，表面的70.8%都被海洋覆盖着。海洋深邃无垠，蕴藏人类远未认知和开发的宝藏。同时，近现代历史也明白地告诉我们，得海权者，兴；海权兴，则国家盛！那么，我们该如何深入海洋、探索海洋、拥抱海洋呢？近日，中国工程院院士、西北工业大学校长宋保维走进南京一中“院士1课堂”，为同学们介绍人类探索海洋的新锐装备——无人水下航行器。

据宋保维院士介绍，无人水下航行器能够代替人执行“枯燥的、恶劣的和危险的”任务，是经略海洋，实现“海洋进入、海洋探测、海洋利用”的核心装备。目前，无人水下航行器大致可分为遥控水下航行器、自主水下航行器和自主遥控水下航行器三大类。其中，自主水下航行器又有螺旋桨驱动和浮力驱动之分。

近年来，随着自主水下航行器技术不断发展，国内外在超大型无人水下航行器、飞翼滑翔机、仿生航行器、水下无人集群应用等领域取得了重要成果。“大型的好处是可以有更多载荷。”宋保维院士说，“什么是载荷？载荷可以是水下各类用于探测的仪器装备，也可以是用于水下目标打击的武器装备。”随着续航能力和智能化水平的提升，超大型无人水下航行器将能够在深远海长时间、大范围执行任务，并在反水雷战、反潜战以及情报、监视、侦察、通道防卫中充当重要角色。

水下滑翔机是一种依靠调节自身净浮力和重心位置来实现滑翔运动的新型水下航行器，具有能源消耗极小、效率高、续航能力大的特点，适合执行长时间、大范围的海洋任务。鱼类在水中游动，主要推进形式有尾鳍模式和胸鳍模式两种。根据鱼类的结构与功能工作的原理研发的仿生水下航行器，具备超高机动、超强隐身等优势。国内外相继研发出仿生金龙鱼、仿生鲸鲨、仿生海豚等众多机器鱼。

西北工业大学研制了系列仿蝠鲼柔体潜水器，采用滑翔与扑动一体推进，兼具长航程、高机动、高隐身、高生物亲和性。在我国南海海域完成首例具有应用能力的仿生柔体潜水器1025米大深度滑扑一体航行试验，验证了滑扑一体推进、无线通信、安保功能的可靠性以及海上布放与回收方法的有效性。

近期，我国首次使用仿生水下航行器，在西沙北礁等15个岛屿完成约180平方公里珊瑚礁生态监测，解决了人工无法实时监测难题，对防止我国岛礁国土流失具有重要意义。据宋保维院士透露，更先进的自主俘能多模态仿蝠鲼潜水器正在研制当中，将可实现弓形滑翔、扑翼机动、底栖驻留、水面漂浮等多模态作业。目前， 关于单个水下中小型自主航行器的研究应用已经相当成熟，“集群化、分布式”成为水下无人系统优先发展方向。同种类航行器集群和异构航行器集群都成为未来发展的重要趋势。

课堂上，宋保维院士还介绍了水下航行器的技术体系，涉及的技术主要包括总体多学科优化设计、结构与材料设计技术、动力与推进技术、导航与控制技术和探测与通信技术等五个方面。因此，宋保维院士强调，水下航行器的研究需要的是具有多学科知识交叉能力的人才，“多学科的设计概念、手段、方法必须掌握”。在谈及水下航行器发展方向时，宋保维院士介绍了总体多学科优化设计技术发展方向、结构与材料设计技术发展方向、动力与推进技术发展方向、导航与控制技术发展方向和探测与通信技术发展方向等发展方向。宋保维院士表示，21世纪将是自主水下航行器广泛应用的世纪。自主水下航行器这一高新装备，在海洋开发和利用领域的重要性不亚于运载火箭在探索宇宙空间中的作用。

宋保维院士还为同学们推荐了《走向深蓝》、《大数据时代》等书籍，“中学生除了要看课内（的书籍），也要看课堂外的。”涉浅水者得鱼虾，入深水者得蛟龙。随着水下航行器的不断发展，小说《海底两万里》中的情节也将一步步成真。