流体力学在船舶中的应用范文

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【关键词】船舶流体力学 任务化模式 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）22-0057-02

在船舶与海洋工程本科专业学生的培养计划中，船舶流体力学是其中的专业基础课程，包括流体的性质、流体静力学、流体运动的描述和基本方程、伯努利方程、势流理论、波浪理论、粘性流体力学、边界层理论等，课程教学在一个学期，其内容非常复杂。一方面为了使学生更加全面地理解应用相关的知识，另一方面培养学生往应用型科技人才的方向发展，在船舶工程专业人才的培养模式上，我们应该改变原有的教学方式以适应时代要求和技术变迁，将任务化模式教学融入船舶流体力学的教学过程。我们在船舶流体力学这门本科课程的教学中，尝试以任务化模式教学的形式，将数字化、实验化的教学过程放到船舶流体力学教学课程的全过程中，以船舶流体力学的基本知识应用为向导布置任务化模块课题，学生以小组的形式完成任务化模块，在完成任务化模块的过程中理解应用知识，并培养其知识的应用能力，实现从注重知识传授向更加重视能力和素质培养的方向转变。

一 目前船舶流体力学教学存在的问题

以钦州学院为例，船舶流体力学课程定位为船舶与海洋工程专业的主干课程，是进一步学习船舶原理等课程的基础。长期以来，因概念抽象、学生数学基础较差，使得流体力学课程既难教也难学，要想让学生将学到的知识与相关的实际问题结合起来尤为困难。尽管流体力学具有悠久的历史，丰富的内涵和外延，但是作为专业基础课，船舶流体力学为专业课服务的定位极大地限制了课程的教学时间。在学生素质参差不齐的情况下，使得培养学生扎实的基础和拓宽知识面两方面不能兼顾，顾此失彼。这一问题的存在不但限制了学生学习的积极性，也不利于培养学生在工程中分析问题和解决问题的能力。因此有必要对这一问题进行研究，找到解决问题的方法，改善流体力学教学的效果。

二 以任务化模块为导向的教学模式探索

对流体力学教学途径的探索和改革一直在开展，其中提高学生学习的兴趣是改善教学效果的核心，而任务化模块是有效的手段之一。应用型科技大学的教育以培养企业需要的高素质应用型人才为目标，为适应船舶工业发展对人才的需求，本课程的教学方式基于专题化模块为导向，采用讲授、自学、讨论、数字化工程训练、总结等手段。本质就是结合船舶流体力学课程性质和鲜明特点，通过布置课程任务让学生查找资料进行科学分析、研究和探索、小组讨论、数字化工程操作等，最后让学生理解所学知识。

1.任务化模块的选取

任务化模块主要是基于课本的基本知识，提出课程任务，课程任务的目标是让学生在完成任务的过程中对基本知识可以有更深刻的认识，以及应用这些基本知识，提高学生的应用知识能力。所以在布置教学任务时应注意以下几点：

第一，围绕问题意识选取任务化模块。围绕问题意识，注重培养学生的探索精神。所谓问题意识，本质上就是一种寻根求源的探索精神、是一种革新的批判精神，问题意识是萌发创造思维的前提。古语说“心有灵犀一点通”，这里的“灵犀”其实就是问题，学生头脑中时刻装着问题，才能进人“日有所思，夜有所梦”的地步，才会产生灵感。就像受命鉴别皇冠的阿基米德那样，在沐浴时受到浮力的启发，而发现了浮力定律。

例如，在学习第三章流体的描述和基本方程时，我们可以提出：什么是流线、如何理解好动量方程等问题。这些围绕问题意识提出的小问题就可以组成一个任务化模块。

第二，围绕工程意义选取任务化模块。在应用型科技大学教育中，船舶流体力学这门课程应着力于提高学生工程素质和学生专业基础知识为目标进行课题教学。

譬如，机翼理论是船舶流体力学的重点难点内容，部分概念抽象难懂，公式复杂，机翼理论对于船舶与海洋工程领域的重要性不言而喻，在螺旋桨的学习、高速船的学习等均需要机翼理论作为基础。对类似极具实际工程意义的问题，肯定要布置任务化模块。

2.任务化模块的实施

在船舶流体力学的任务化模块教学改革中应遵循理论教学和技能训练相结合，走理论与工程实践相结合的道路，所以之前的准备工作必须充分，并且依据教学内容设计出适合这门课程的任务方案。大致的任务化模块实施流程如图所示。

任务化模块实施流程图

第一，布置任务书。根据不同的教学内容分别设置不同的任务化模块，根据上一节提出任务化模块的方法，提出与本节知识相关的任务化模块。

第二，学生攻克任务化模块。学生根据任务书的要求，通过网络收集相关资料、实验室的硬件了解学习、数字化实验室软件的自学，结合所学相关知识完成任务化模块并提交报告。

例如，在流体运动的描述和基本方程任务化模块，让学生利用网络搜集与其相关的资料，以及参观实验室的流线实验、动量方程实验，将收集的资料制作成有丰富材料的PPT、报告、视频等，总结说明各种情况下流体运动的特点、在实验中如何体现动量方程等。

再比如，实施机翼理论任务化模块时，学生组成任务攻克小组，利用网络搜集与机翼理论相关的资料，以及学习FLUENT、Shipflow软件，应用计算机辅助设计程序CATIA、AutoCAD软件。曾经有学者提议将数字化软件应用到教学中，但并没有说明具体的措施。这里需要注意的是，学生可以通过学校网站上的微课视频自学FLUENT、SHIPFLOW、CATIA、AutoCAD软件，相关的微课视频由教师提前录制好放在网站上供学生点击观看，反复学习。最后让学生使用FLUENT、SHIPFLOW软件完成机翼的流体计算、利用计算机辅助设计程序CATIA、AutoCAD软件画出机翼三维图。

第三，总结任务化模块完成情况。根据学生完成任务化模块的情况以及提交的报告进行总结。在总结中分析存在问题，对相关问题进行理论的补充学习，加强学生的理解。

第四，考核。通过任务化模块的完成过程对学生的不同能力进行考核，考核阶段就分为了基本素质考核、自学能力考核和应用能力考核。考核学生基本知识掌握情况、收集相关资料的情况，学生自学相关软件的考核，对任务化模块攻关的报告评价。

三 结语

通过任务化模式的教学改革使学生通过理论结合实践的方式理解一门理论性极强的课程，并从培养应用型科技人才的角度出发，采用这样创新的教学方法，使学生能真正地掌握一门专业知识，培养学生的学习兴趣，提高教学质量。同时重视学生个体差异发展的特点，以攻克小组的形式互补长短，培养学生的团队协作能力。这样任务化教学模式应认真对待教学改革活动进程中出现的问题，所布置任务应有针对性，在整个过程中以学生为主导，贯穿于整个教学过程中。更加要注重教学活动的每一个细节，肯定学生每一步所取得的成绩，以其调动学生主动学习的积极性。

参考文献

[1]崔海航、张鸿雁、张志政等.流体力学小专题讨论提升课堂教学效果的研究[J].大学教育，2013（9）：106～108

[2]宫伟力、彭岩岩.流体力学教学改革与应用[J].中国科教创新导刊，2014（5）：30～31

[3]李冬琴.“船舶原理”课程教学研究与实践[J].中国科教创新导刊，2009（29）：195

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关键词：减摇装置 减摇鳍 减摇水舱 被动可控式减摇水舱

1 减摇技术概要

1.1 概述

在种类繁多的减摇装置中，目前最常用的有舭龙骨、减摇鳍以及减摇水舱。舭龙骨由于其良好的减摇性能、建造成本低以及对船舶航速影响小等优点，几乎已成为海船必备的装置。而具有可控性质的减摇鳍和减摇水舱一直是减摇技术领域研究的重点，随着计算机、自动控制技术以及流体力学的发展，这两种减摇装置均取得了突破性的进展，减摇性能不断提高。

1.2 减摇鳍的应用

减摇鳍是最常用的主动式减摇装置之一，基于机翼理论设计的传统减摇鳍在与流体有较高的相对速度时会产生较大的升力，所以当船舶在中高航速行驶时，传统减摇鳍会取得70%以上的减摇效果。但是由于其升力产生原理限制，当船舶行驶在低航速或零航速情况下，传统减摇鳍几乎没有减摇效果。

为了使船舶在各种航速下均有很好的减摇效果，近年来，零航速减摇鳍得到了充分的重视和发展，这种减摇鳍的运动方式和执行机构与传统减摇鳍有很大不同，利用新的运动机理使得翼面在零航速也可产生对抗海浪干扰力矩的升力，国外已有少数船只应用的实例。但这种零航速减摇装置结构复杂，制造和保养的成本都很高，还有许多问题需做进一步的改进和研究。

1.3 减摇水舱的研究和应用

减摇水舱作为一种全航速下的减摇装置，不仅在各种船舶航速下均有减摇效果，适用于集装箱船、轮渡、滚装船、海洋工程船、科学考察船等。另外，减摇水舱具有结构简单、造价低廉、便于保养维护等优点，这使得减摇水舱被越来越多的船东所接受，市场前景看好。

2 减摇水舱的分类

减摇水舱按照其控制特点可分为主动式减摇水舱、被动式减摇水舱和可控被动式减摇水舱等三种类型。主动式减摇水舱具有减摇效果高、响应速度快等优点，但其系统复杂，造价较高，而且功率消耗非常大，经济性较低，因此已经很少被使用。被动式减摇水舱结构简单，根据“双共振”原理进行工作，在船舶的谐摇频率范围内具有良好的减摇效果，但其减摇频率范围较小，在低频和高频范围内甚至可能产生增摇效果。

对被动式减摇水舱结构的优化设计以及位置的合理布置成为提高被动式减摇水舱性能的关键。可控被动式减摇水舱是对被动式减摇水舱的一个重要改进，充分利用水舱的结构特点，通过少量能量控制水舱顶部气体连通道或底部液体连通道的开口，实现对水舱内液体运动的控制，避免了在因减摇水舱不可控对船舶产生的不利影响。

3 减摇水舱的工作原理

当船的固有横摇周期和波浪遭遇周期相同时，船的横摇角度最大。这个原理和以下例子相同：假如在一艘小船上，船上的人员比船的横摇周期早一拍左右移动几次，船的横摇将会加剧。相反，如果船上的人员比船的横摇周期晚一拍左右移动几次，船的横摇将会变缓。可控被动式减摇水舱工作原理就是把上述的船上人员换作液体，巧妙地利用这种液体流动的时间和力矩，来减轻船的摇动。

船的一次横摇周期用360°角度来表示时，船的摇动起始点总是比波浪遭遇点滞后90°的角度，这种现象的反复出现会加剧船的横摇。如果减摇水舱中液体的固有周期和船的横摇周期相同的话，减摇水舱中液体的移动起始点将一直比船的摇动起始点滞后90°的角度。这就意味着减摇水舱中的液体移动起始点总是比引起船舶横摇的波浪起始点滞后180°角度。

因此，减摇水舱中的液体移动力矩和波浪力矩总是相反，互相抵消，所以船舶横摇得以减缓。如图1和图2所示。

4 可控被动式减摇水舱的控制方式

可控被动式减摇水舱的最关键技术在于周期的调节，如何将减摇水舱的周期调至与船舶横摇周期一致是减摇水舱设计成败的决定因素，如果这两个周期不一致，减摇水舱的减摇效果很差，甚至还会产生增摇。目前，可控被动式减摇水舱的周期调节方式主要有两种：一种是气道控制式，另一种是水道控制式。

德国的产品一般采用气道控制式，它是通过水舱顶部空气道控制水舱内可压缩性气体的流动，实现间接对舱内液体流动的控制。这种水舱利用自动控制系统通过气阀的启闭来调节舱内液体的振荡周期，以适应船舶横摇周期的变化。阀门的控制作用相当于自动延长了舱中水流的振荡周期，从而使水舱能在更宽的频率范围内进行有效减摇。这种控制方式也有其弊端：一是由于气体具有可压缩性，很难做到精准控制；二是由于气阀在一个横摇周期内要启闭两次，所消耗的功率相对较大，阀的磨损也比较厉害，维护保养成本相对较高。

水道控制式是通过改变设置在底部液体通道中挡板的位置来改变液体通道的面积，从而改变减摇水舱的固有周期。水道控制式减摇水舱具有以下优点：一是液体没有压缩性，可以做到精准控制；二是水道式只需要对挡板进行调节，所需能量非常小，挡板的开合没有空气阀那么频繁，设备的磨损也非常小，维护保养成本很低。

5 被动可控式减摇水舱在船舶中的应用

被动可控式减摇水舱广泛应用于各类船舶中，目前应用最多的是救助船，海监船，引航船，航标船，医疗船，科学考察船，破冰船等。这些类型的船舶由于其使用的特殊性，低航速或者抛锚执勤的时间相对比较多，对船舶横摇的程度对船舶的安全操作很重要。

一般减摇水舱的减摇效果设计时都以达到40%～60%为目标。但减摇水舱的减摇效果跟减摇水舱在船上布置的位置，减摇水舱的大小，船舶横摇周期和减摇水舱的周期的匹配都有直接的关系。同样的减摇水舱的大小，布置的位置越高，则减摇效率就越高。如果船舶的横摇周期和减摇水舱的横摇周期不匹配，则位置布置得再高，减摇水舱再大，则减摇效果都不会理想。减摇水舱的水量越大，则减摇力矩就越大，减摇效果越好。

减摇水舱的布置往往受到船舶总体布置的限制，船舶满载排水量的限制，减摇水舱的水量达不到所要求的减摇力矩的大小，这样就无法达到预计要求的60%的减摇效果。

不同的船型对减摇方式的要求也不一样。有些船会同时设置减摇鳍和减摇水舱，主要是针对不同的使用情况。如某型救助船，在高航速航行时使用减摇鳍，在执勤时一般处于抛锚或者低航速航行，这时使用减摇水舱，充分利用两种减摇方式的长处。

6 减摇效果的确认

减摇水舱的减摇效果的确认，一般先进行理论计算，得到一个大概的估算。再根据模型试验进行确认，模型试验会得到一个相应曲线，最后再通过海上试航结果进行再次确认。

图3、图4所示为在不同的波浪条件下得到的模型试验数据：

从模型试验中得出减摇效果为40%以上。

图5为海上试验时的数据。

通过模型试验的数据和海上试航的数据进行对比，可得到最后准确的减摇效率数据。

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关键词：船舶电力推进 仿真 考证

中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0009-02

船舶电力推进系统不同于传统的柴油机―轴系―螺旋桨直接推进，它是通过柴油机―― 发电机机组向中心电网供电，采用变压变频技术，谐波滤波技术，监测控制等处理，带动推进电机推动螺旋桨。电力推进的船舶与直接推进相比，驱动力矩大，调速范围广，船舶机动性好，机舱的布置更加灵活，船舶的空间能得到更有效的利用；由于采用中高速柴油机，主机的体积和重量减轻；系统冗余度高，增加了对单个故障的抵抗性；噪音和震动都减小；环境更加友好，应用范围不断扩大。不仅应用于破冰船、渡轮、挖泥船等工程船舶，还广泛应用于游轮、油轮、滚装船等大型的常规船舶，显示了广泛的市场前景。

船舶电力推进系统由发电系统、配电系统、变频调速系统、推进器单元构成，是一个融合了机械、流体力学、计算机、自动化、电力电子与电力传动、网络技术等多学科的复杂系统，它的推广应用一方面产生了广泛的经济效益和社会效益；另一方面对于其中电气设备的操作、管理和维护人员也提出了新的要求。国家海事局颁布的《关于STCW公约马尼拉修正案过渡规定的实施办法》中指定了电子电气员过渡期培训纲要，其中船舶电气部分明确提出：在电力推进知识的补差培训教学中，必须突出船舶电力推进系统的推进器型式与结构，推进电动机种类及控制，推进系统的变频装置和变频推进自动电源管理系统（PMS）主要功能等内容，为不远的将来迈入全电船舶时代奠定基础。

江苏海事职业技术学院于2013年批准了“船舶电力推进仿真实训平台的研究与开发”的立项，与相关企业合作，把先进的交互式多媒体的理念引进课程建设中来。本文介绍该软件平台的建设实践。

1 仿真平台的建设

仿真平台的建设由三个阶段构成。第一个阶段是调研阶段，在这个阶段，课题组成员多方寻求资料，以保证平台资源的完整性和先进性。形成需求分析报告；第二个阶段是仿真平台建设阶段，企业根据需求分析，搭建仿真软件。第三个阶段是推广应用的阶段，在教学过程中，应用平台，逐步完善平台，整合教学资源，以期获得良好的教学效果。

船舶电力推进系统由发电系统、配电系统、变频系统和推进器单元组成。这是一个综合了船舶电站技术、现代电机控制技术、电力电子技术、船舶电站及其管理技术、动态定位技术、计算机仿真技术的一个高技术含量，高复杂度的综合现代化自动控制系统。在平台的建设过程中涉及各种技术中各种设备的工作原理、常用设备型号、常用系统构成等错综复杂的资料类型。课题组经过严谨的分析，综合整合，多方搜集资源，形成了本平台的需求分析报告。在需求报告的基础上，合作公司进行下一步的工作，实现船舶电力推进计算机仿真平台的建设。

需求报告中，明确了本仿真平台的各个组成部分和各个组成部分的呈现方式。其中，主菜单界面主题是三维海工船模型，船身外轮廓为透明线条，主要交互模型为二级菜单入口，二级菜单包括“电力推进系统总体介绍、发电机系统、配电系统、变频系统、推进器系统、功率管理系统、电子电气员考证题集”。图1中，在船体模型的下方用相应的小图标表达，鼠标滑过时显示二级菜单名称。

其中，在“电力推进系统总体介绍”中，呈现电力推进系统的概念，电力推进的发展历史，系统的优点，以及系统的组成。

“发电机系统”由原动机和发电机两大模块组成。“原动机介绍”以文字图片形式分别介绍内燃机即柴油机、燃料电池、燃气轮机、蒸汽轮机等原动机种类。“发电机介绍”主要包含“同步电机”和“无刷永磁电机”两类，其中同步电机以文字图片介绍。无刷永磁电机则采用经典样式的三维模型，可以点击后拆解。

配电系统包括三个子菜单，“半潜船配电系统示例、中压配电柜、干式变压器”。“半潜船配电系统示例”以文字图片方式呈现，如图2所示。图片是西门子为某半潜运输船的电力推进系统进行的系统设计。

“中压配电柜”为三维模型，如图3是世界主流的电气设备生产厂家的主流产品的解剖视频截图。该动画可以360度展示开关柜内部的器件排列，主要器件的外形和动作情况，同时，难以观察到的内部变化以结构示意图或Flash小动画方式呈现。

变频系统分为两个子菜单，“电动机示例、变频器示例”。“电动机示例”包含“直流电动机、异步电动机、同步电动机、永磁同步电动机”等四种典型船用推进电动机，主要以文字图片形式呈现，同时配合参考视频。“变频器示例”又分为两个部分，第一部分以文字图片方式介绍常见的变频调速方式；第二部分以动画方式介绍主流变频器。

推进器系统分为三个子菜单，“常见推进器示例、ABB_XO推进器结构示例、常见推进器产品示例”。“常见推进器示例”中，以三维交互模型方式，分别呈现“轴系推进、全方位角推进器、吊舱推进器”，可以旋转缩放，可以点击主要部件，配合介绍文字和图片素材。“ABB_XO推进器结构示例”，模型可以旋转缩放，主要部件可以点击查询，可以用不同色彩显示各主要构成部件，清晰展现推进器内部的结构，如图4。“常见推进器产品示例”主要为文字图片介绍，分别介绍Azipod的标准型、紧凑型、对转式，Mermaid与Azipod区别，SSP双螺旋浆设计高效推进，Dolphin低噪低振高效，呈现各自的外形结构图以及在实船中的应用情况。

功率管理系统PMS主要呈现电力推进船舶的功率管理系统的功率管理控制的各个层级，各个层级的功能构成。

动力定位系统的呈现模拟海上钻井平台实景，二级菜单为图标，分别是“监控界面、DP系统分级、DP系统工作模式及应用场合、控制系统原理介绍”。

2 仿真平台的特点

为了确保本仿真实训平台能够反映现代船舶电力推进技术的先进性，使学员在工作中遇到类似船舶的时候，做到“所见即所学”，在资料调研的过程中，多渠道，多途径的搜集相关的行业资料，与多家相关行业的企业包括扬州易倍得，武汉712研究所，无锡714研究所，ABB，西门子，芬兰delft大学等多家国内外业界的知名的公司和研究所，主动交流，参加国内“船舶电力推进技术峰会”等等，获得了第一手的现场资料。

软件教学平台与硬件平台相比，大大降低了研发成本，减小了占地面积，降低了硬件设备维护和管理中的工作量，在教学工作中显示了突出的优点。这种新颖的教学平台形象、生动、直观、动态，充分调动了学生的学习积极性，激发了学生的学习兴趣，而且，在平台的设计之初已经充分考虑了电子电气员考试的知识点要求，因此满足了电力推进知识的补差培训教学。

参考文献

[1] 林春熙，郭宏林.船舶电力推进的应用对轮机电气教学培训和发证的影响[J].航海教育研究，2003（4）：59-61

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是鱼，更是机器人

任何一条鱼或海豚都不掌握简单的数学推理，更不用说解读复杂的流体力学公式，但是它们比任何现代舰船更能驾驭大海和江河。这就是自然界进化的力量，来自于自然界千万年感性的沉积。

海豚可轻易地以20节的速度跟在船只之后；黄鳍鲔鱼的速度可达40节以上；梭子鱼更可以用20倍于重力加速度的加速度起步来掠取猎物。同时，鱼类可迅速地以只有身长10%～30%的距离为转弯半径来变换行进方向。相对之下，一般航行船只通常须以10倍船长的半径缓慢地回转。

因此，科研人员们积极地向大自然学习，研究鱼类的结构和性质，并试图在技术方面模仿鱼类在自然中的功能。根据鱼类的运动特征，把它们的游动模式分为四大类：鳗鲡目身体波动模式、

科加新月形尾鳍模式、胸鳍摆动模式和波动式模式。通过对鱼类不同运动模式的模仿，研制出了各式各样的机器鱼。

利用鱼类的游动推进机理，通过机械、电子结构或功能材料（形状记忆合金、人造肌肉等）来模拟鱼类的游动推进动作，从而实现水下运动的推进装置就是仿鱼水下推进器，即机器鱼，又称鱼形机器人。

前面提到的SPC-Ⅱ型机器鱼体长1.23米，总重40公斤，最大下潜深度为5米，体表是玻璃钢和纤维板的复合材料，强度大、重量轻。它由动力推进系统、图像采集和图像信号无线传输系统、计算机指挥控制平台三部分组成。只要将指令通过无线电信号传给机器鱼中的计算机，计算机就可以按指令控制机器鱼做出动作。SPC-Ⅱ型机器鱼还装有卫星定位系统，如果启动系统，它就可以自行按设定航线行进。

在结构设计上，SPC-Ⅱ型机器鱼采用整体流线型设计，降低了阻力；采用翼身融合的刚体结构，大大增加了有效载荷空间。它的平均航速可达到每小时4公里左右，最大速度能达到每秒1.5米。它使用镍氢电池，能在水下连续工作两三个小时，以平均航速计算，能够持续游约10公里。

SPC-Ⅱ型机器鱼的推进方式为科加新月形尾鳍模式推进。在这种模式中，超过90%的推进力通过具有一定刚度的尾鳍的运动产生，而身体的前三分之二部分都保持刚性。船舶、普通潜艇采用传统的螺旋桨来推进，与之相比，机器鱼依靠尾部躯体和尾鳍的有规律摆动来前进，推进时非常安静，噪音水平比螺旋桨低得多；灵活性亦非螺旋桨所能比拟，它依靠身体和尾鳍，可以迅速原地回转。机器鱼的上浮和下潜通过在行进中改变胸鳍的迎角实现，响应的速度较快。

水下考古显身手

我国300万平方公里的水域下，埋藏着十分丰富的文物资源。现阶段，我国的水下考古在国际上已占有一席之地，但与国际先进水平相比尚存一定差距。

当前的水下考古一般是由考古人员亲自进行潜水作业。但是由于受到人体生理条件的限制，常规潜水深度只能达到60米～70米，而且人在水下处于失重状态，活动不便、体力消耗大、作业时间短，出水又需长时间减压，所以工作效率很低。早期的水下考古作业也因此变得困难重重，深水考古更是望洋兴叹。随着我国水下考古事业的兴起，对装备的要求不断升级，水下机器人也逐渐参与到考古中来。

在2004年8月11日至12日，SPC-Ⅱ型仿生机器鱼对郑成功古战舰遗址进行的水下考古探测的工作时间累计达到约6小时。这是我国考古工作者首次利用机器人辅助水下考古工作。

在探测中，SPC-II型机器鱼时而在海面上穿浪前进，时而快速潜入深水中，及时将它在水下看到的景象通过无线图像信号系统传送至水面指挥部。

在岸上，通过一个控制台，技术人员把诸如前进、转弯、上浮、下潜的指令传到机器鱼体内的计算机中，计算机按指令控制机器鱼做出相应的动作。在技术人员的操纵下，机器鱼利用原地回转灵活的特性，多次快速接近重点目标，对目标进行拍摄录像，为下一步的考察挖掘工作提供了有用的信息。考古队的负责人认为，SPC-II型机器鱼在水下机动灵活，定位迅速，对考察探测能起到辅助作用。如果进一步改进机器鱼，在下潜深度和垂直机动性方面达到实用，可以代替潜水员在更深的水域长时间地进行观测，从而提高工作效率，降低潜水员的风险。

仿生机器鱼家族

人类有关鱼类游动机理的现代研究始于20世纪30年代，而这方面的研究取得迅速进展是在过去的十五年，有关仿鱼推进机理的大量研究则开始于90年代中后期。

在国外，美国麻省理工学院海洋工程实验室、伍兹霍尔海洋研究所和纽约大学联合组成研究小组正在开展有关鱼类仿生推进机理的研究。从1994年至1999年，以Triantafyllou M.S.为首的研究小组先后设计研究了1.2米长的机器金枪鱼和0.8米长的机器狗鱼；日本东京大学开展了仿生先进推进机理的研究；美国宾夕法尼亚大学的Lamrence C.R.正在进行关于鱼体肌肉消耗动力的研究；美国密执安大学的Paul W.W.开展了对鱼体游动稳定性的研究；加拿大不列颠哥伦比亚大学的Richard W.B.开展了狗鱼类快速启动性能的测定试验研究；日本N.Kato研究小组研究了鲈鱼胸鳍的运动机理；日本三菱公司也组织开展了鱼类仿生机器人技术开发，实现了使长60厘米、重6磅的机器鱼的速度达到每秒0.25米。

在国内，哈尔滨工程大学和北京航空航天大学机器人研究所在这方面的研究走在了前面。