跨介质飞行器

跨介质飞行器(Unmanned aerial-aquatic vehicle,UAAV)，是一种结合了无人飞行器技术和无人潜航器技术的新概念武器。它能够在水和空气这两种截然不同的流体介质中灵活机动，俗称“会飞的潜艇”或“能潜水的飞机”。跨介质飞行器技术代表了无人系统在多介质环境中作战能力的重大突破。^[1][2]

20世纪30年代：苏联提出了载人“飞行潜艇”计划，但由于技术条件限制，该计划最终未能进入工程化研发阶段。^[2]20世纪70年代：美国提出了大型潜水飞机方案，尽管因动力系统不成熟和成本高昂而仅停留在概念设计阶段，但为后续发展奠定了基础。^[2]2008年：美国DARPA提出特种运输潜水飞机计划，进行了可行性研究和试验，证明已基本具备研发潜水飞机的技术条件。^[2]

随着自主控制、结构兼容性设计、水空跨越、新型动力等技术的快速发展，多国纷纷启动跨介质飞行器的技术储备和研制规划。其中，美国北卡罗来纳州立大学成功演示验证了“鹰鳐”固定翼跨介质飞行器，实现了空中、水面、水下的反复转换机动。^[2]

跨介质飞行器需要满足水下、水上和空中航行的兼容性，其结构布局是关键技术之一。目前，多采用横向折叠机翼、变后掠角机翼或仿生扑翼式两栖驱动翼等变体结构设计。^[2]

由于水体和空气的介质密度相差巨大，实现介质间稳定可靠的转换是跨介质机动的难点。模仿自然界中具有两栖生存能力的生物，如飞鱼的跳跃起飞、飞乌贼的喷水推进式起飞、鲣鸟的溅落式入水等，已成为一种有效的介质过渡方式。^[2]

跨介质飞行器的能量系统需要在不同介质中均能获得足够动力。氢质子交换膜燃料电池等技术方案已被提出，并在潜射无人机等项目中得到应用。^[2]