Turbulentses avaookeanis toimivad triivivad poid üksikute valvuritena, mis on võimelised töötama aastaid pidevalt ekstreemsetes tingimustes, nagu orkaanid, madalad temperatuurid ja kõrge soolsus. Need umbes 1-meetrise läbimõõduga seadmed põhinevad geniaalsel disainil, et toimida ookeanivaatluse "terasest{2}}kõvade tööhobustena".
Struktuurne disain: "paindlik" lähenemisviis lainekindlusele
• Miniaturiseerimine ja madala raskuskeskme disain: Hiina "Blue Sea Star" poi saavutab selle tänu väga integreeritud varustusele, vähendades kogumassi 100 kilogrammilt 30 kilogrammile, lisades samal ajal vastukaalu põhja, et raskuskeset oluliselt langetada. See disain vähendab hiiglaslike lainete õõtsumise amplituudi 40%, lühendab loomuliku õõtsumise perioodi 7,3 sekundilt 3,2 sekundini ja väldib tõhusalt lainete peamist energiatsooni, hoides ära resonantsi{6}}indutseeritud ümbermineku.
• Ühe-samba laine-kindel struktuur: poil on sihvakas ühe-samba konfiguratsioon, mis on kombineeritud spetsiaalsete materjalidega (nt üli-kõrge molekulmassiga polüetüleen), et taluda mööduvaid lööke ja pikaajalist-väsimist. Välikatsed on tõestanud, et isegi 12. kategooria mereolude ja tuule kiirusega 140 km/h taifuuni "Mangkhut" ajal hoidis poi stabiilset asendit ja andmehõive kiirus ületas 80%.
• Vesipurjede sildumissüsteem: põhjas olev painduv veepurjestruktuur kohandub dünaamiliselt ookeanihoovustega, säilitades triivi trajektoori, neelates samal ajal energiat elastse deformatsiooni kaudu. China Communications Construction Company patenteeritud triivimispoil on ka topelt-kestaga suletud konstruktsioon, mille ülemine kest on valmistatud läbipaistvast polükarbonaadist, et tasakaalustada tugevust ja veealuseid vaatlusi.
Hübriidenergia: "avamereelektrijaam", mis ei peatu kunagi
• Foto-Laine kaherežiimiline-energia kogumise tehnoloogia: triiviva poi pinnale on integreeritud õhukesed-kilest päikesepatareid, mis on kombineeritud laineenergia-võnkumise-ja -pendli kaherežiimilise-energia kogumise seadmega. Kui lained põhjustavad poi üles-alla liikumist, muundab sisseehitatud-piesoelektriline-elektromagnetiline sidur mehaanilise energia elektrienergiaks, saavutades "liikumise-to{11}}energia tootmiseks".
• Nutikas toitehaldus: Lõuna-Hiina mere katsete ajal kasutasid termoelektrilised energiatootmismoodulid võimsuse täiendamiseks merevee vertikaalseid temperatuuride erinevusi (ΔT suurem või võrdne 15 kraadi) kombineerituna suure-tihedusega liitiumakudega, tagades pilvise või vihmase ilmaga pideva töö üle viie päeva. See süsteem võimaldab poil katkestusteta töötada kuni 12 kuud polaaraladel ja 15 kuud avaookeanil.
Andurid: täpne jälgimine keset turbulentsi
• -Kiikumisvastane tehnoloogia: poide õõtsumisest põhjustatud mõõtmisvigade kõrvaldamiseks optimeeris uurimis- ja arendusmeeskond mikro-meteoroloogiliste andurite paigutust. Näiteks 3-meetrit-kõrge anemomeetril on kerge, madala-takistusega disain, et vähendada pika-käe efekti; vee temperatuuriandur kasutab kõrge tundlikkusega andurit, mis on kombineeritud dünaamilise kompensatsiooni algoritmidega, et säilitada temperatuuri täpsus ±0,002 kraadi piires isegi kõikumise tingimustes.
• Biomäärdumisvastane-kate: soolane udukeskkond võib põhjustada seadmete korrosiooni ja andmete triivi. Uue poi elektroodid on valmistatud titaanisulamist ja lahustunud hapnikuandur on varustatud automaatse puhastusharjaga, mis on kombineeritud -biomäärdumisvastase kattega. Pärast 2000 tundi kestnud soolaudu testimist jõudlus ei halvenenud.
Ekstreemse keskkonna välikinnitus
• Taifuuni lahinguväli: 2018. aastal salvestas poi "Blue Star" reaalajas lainekõrguse-14,2 meetrit ja tuule kiirust 51 m/s Taifuuni "Mangkhuti" keskmes, ankruketi pinge ulatus vaid 63%ni kavandatud väärtusest ja konstruktsioon jäi puutumata.
• Polaarpiirkonnad: Antarktika läänetuulevööndis jätkasid triivimispoide tööd isegi temperatuuridel kuni -40 kraadi ja jääkokkupõrke tingimustes, edastades andmeid Beidou lühisõnumiteenuse kaudu asukoha määramise täpsusega üle 0,1 meetri.
• Süvamere{0}}väljakutsed: Hiina laevaehitustööstuse korporatsiooni (CSIC) 710 instituudi välja töötatud akustilise suunamise dokkimistehnoloogia võimaldab allveerobotidel vahetada 5000 meetri sügavustel poide andureid, täites ülesande 30 minutiga.
Hiina triivivad poid lahendavad struktuurilisi väljakutseid läbi materjaliuuenduse, ületavad hübriidjõusüsteemide vastupidavuse piiranguid, leevendavad intelligentsete algoritmide abil turbulentsi vigu ja muudavad ekstreemsed keskkonnad lõpuks teaduslike andmete aardeks. Need alla 100 kilogrammi kaaluvad "ookeanisõdalased" mõõdavad tehnoloogilise vastupidavusega sügavsinisesse inimuuringute piire, pakkudes tugevat tuge ülemaailmsele ookeanide valitsemisele.
