中国海洋科技装备形成“三龙”探海格局

近日，大洋一号科研船从厦门起航前往南海，执行综合试航B段科研任务。伴随“远征”到南海的是一个著名的“明星”:乾隆3。作为中国最先进的无人水下机器人，乾隆3号是乾隆家族的最新成员。它的南海之行是它第一次出海进行一次大的测试。然而，在之前的西太平洋A区试航中，“海龙三号”无人缆控潜水器“海龙家族”的最新成员也首次成功航行。在中国海洋科学研究领域，还有另一个为人们所知的“巨人”，即载人潜水器“蛟龙家族”。

经过多年的努力，中国已经形成了由“乾隆”、“海龙”、“蛟龙”组成的“三龙”海洋勘探格局，并不断提高到一个新的水平。这反映了中国海洋科技装备领域的快速发展，为人类认识海洋和开发利用海洋做出了巨大贡献。

“潜龙”纵横于海底平原和山川之间

它长3.5米，高1.5米，重1.5吨。它看起来像一条橙色的肥鱼，看起来很可爱。这是乾隆三世给人的视觉印象。这种“肥黄鱼”主要用于深海资源和环境勘探。就类别而言，它属于“自主无人潜水器”，具有强大的探测功能。除了绘制海底微地貌、温度和盐深探测以及甲烷探测之外，它还具有许多探测功能，如浊度探测、氧化还原电位探测、海底摄影和磁性探测。

乾隆3号是一艘“自主无人潜水器”，是真正的水下智能机器人。它不仅能在水下*移动，还能凭借其先进的检测设备完成各种复杂的科研任务。中国科学院沈阳自动化研究所总工程师、乾隆三号总设计师刘健说，“肥黄鱼”有四个“鳍”，实际上是四个旋转舵螺旋桨，完成前进和后退、漂浮和下沉的动作。鱼嘴装有前视声纳，可以将潜水器收集的声学数据转换成图像，以识别障碍物和周围环境。然后，在主控计算机的控制下，鱼嘴可以自主旋转和躲避，以确保自身的安全和正常运行。“鱼尾”装有磁探测器，能准确分析判断探测目标。

刘健是中国无人水下航行器领域的资深科学家。他是早期“CR-02 6000米水下机器人”的总设计师，为“乾隆三兄弟”的发展做出了巨大贡献。作为“乾隆一号”工程的负责人和乾隆二号、乾隆三号的总设计师，他可以说在整个过程中见证和参与了“乾隆家族”的发展和演变，甚至对任何细节的改进都了如指掌。在外人看来，乾隆二号和乾隆三号是一对形状和重量相同的“双胞胎”。对此，刘健解释说，虽然两者有很多共同之处，如能够在复杂的海底地形环境下工作，但乾隆三号是乾隆二号的优化升级版本。简单来说，前者具有更低的能耗、更大的续航能力、更高的定位度、更低的噪声、更强的抗流能力和更高的声学成像质量。与两个“弟弟”相比，乾隆一号在外表上无疑是“另类”。它不是“鱼”形，而是一个长4.6米、直径0.8米的橙色圆柱体。刘健解释说，乾隆一号的设计是在5到6公里的相对平坦的深海中操作，而两个“弟弟”适合在海底爬山，而不是代替“哥哥”。

“海龙”号潜艇取样已被捕获

海龙系列潜水器在大洋一号综合试航的A段任务中表现出了巨大的光彩。他们是遥控水下机器人。他们擅长局部操作和定点精细检测。他们可以进行大功率和长时间的水下工作。它们广泛用于海底硫化物矿区勘探。典型应用包括矿区调查、矿区制图和勘探取样。

海龙三号和海龙11000都来自上海交通大学。前者是一艘6000米的无人驾驶电缆控制的勘探和取样潜水器，最大作业深度为6000米，作业功率为170马力。它具有自主的潜艇巡线能力和较强的推力、高速、重型装备运载能力，支持携带各种调查设备和重型取样工具，达到世界先进水平。它在深海勘探领域具有广阔的应用前景，可以成为海洋观测、深海采样、获取和传输深海信息的良好平台。后者是一个10，000米的深海无人遥控潜水器，设计最大工作深度为11，000米。万米深水电池、可加工浮力材料、陶瓷浮力球、光纤微电缆、多芯贯穿件等。与它们一起开发的都是在中国首先开发的组件。

2009年，“海龙家族”的深海传奇开始引起公众的关注。中国深海潜水技术专家、上海交通大学教授朱继茂带领团队经过九年的潜心研究，成功开发了3500米无人驾驶电缆控制潜水器海龙。在2009年进行的第21次中国海洋考察中，海龙第一次被成功测试。在东太平洋海山观察到一个罕见的巨型硫化物“黑色烟囱”，多金属硫化物样品被一个机械手准确捕获。在随后的海洋科学考察航行中，海龙完成了对南大西洋新多金属硫化物区的勘探，成功采集了海底多金属硫化物和生物样品，同时拍摄了整个作业的高清海底照片和视频图像。海龙实现了从粗采样观测到精采样观测的飞跃，将中国海底勘探技术提高到一个新的水平，标志着中国海洋科学研究进入机器人时代。

关于海龙三号和海龙11000号的海试及其在海试中的表现，A区首席科学家褚凤友表示，在该区海龙共完成8次下潜，其中海龙三号潜水器共完成5次下潜和4500米深的下潜。海龙11000潜水器已经进行了3次潜水，完成了3000米潜水试验，都取得了重要突破，潜水器处于良好的工作状态。

“蛟龙”旨在将人们带到没有禁区的海上

在中国深潜器的“三龙”中，最引人注目的是“蛟龙”，它不仅体积较大，形状各异，而且还有“载人”的功能。它要求潜艇驾驶员进行深海驾驶，并能为科学家和其他团体提供进入深海进行科学研究活动的难得机会。

“蛟龙家族”中最耀眼的“明星”无疑是蛟龙号，这是一艘由中国自行设计开发并独立集成的载人潜水器。这也是“863”计划中的一个重要研究项目。它设计的最大潜水深度为7000米，是目前世界上潜水最深的载人潜水器。

20世纪90年代初以来，中国有关部门对载人潜水器的发展进行了深入的研究和论证。2002年，“蛟龙”被正式批准。中国深海设备领域的技术领军人物徐芑南院士担任首席设计师，并组建了蛟龙研究团队。该团队克服了一系列关键技术问题，实现了众多科技创新。最后，花了10年时间完成研究和海上试验。研究团队已经建立了7000米载人潜水器的安全设计技术体系，蛟龙的作业能力覆盖了全球99.8%的海洋面积。克服了深海复杂环境中精确控制、精确定位和精细作业的关键技术。它的悬停操作功能在世界上尚属首次。它突破了复杂水声信道条件下的大深度、长距离、高速水声通信技术，能够传输图像、数据、文本、语音等信息。建立了深潜作业和探测的技术体系，包括陆上测试、海上测试、潜艇船员培训、水面支援等。突破了超大型深海重型零部件的设计制造技术，促进了深海装备产业的发展。

继“蛟龙”号成功之后，世界上最大的全透明载人潜水器“环岛蛟龙1号”于2015年底在海南三亚亚龙湾下水，用于海洋科学普及和观光。该潜水器成功应用了蛟龙载人潜水器的创新成果，成为中国观光潜水器行业的里程碑。

在载人潜水器中，最令人期待的“明星”无疑是10，000米载人潜水器。根据目前的信息，上海海洋大学的叶聪和崔伟成领导的两个平行研究小组已经在这方面形成。在相关核心组件的开发方面，两个团队都取得了重大突破。值得一提的是，叶聪和崔维成都参与了蛟龙号的开发和试航的全过程，不愧为“蛟龙英雄”。中国人“严谨求实、团结协作、勤奋敬业、勇攀高峰”的精神将激励他们克服万米载人深潜的困难，开创中国科学研究的全深海时代。