“大洋一号”船综合海试A段告捷
3月25日,科学小组成员确定了“海龙三号”。新华社记者陈豪
3月30日,科研团队回收了“海龙11000”。新华社记者陈豪
四月初,西太平洋的深海里,充满了中国“双龙”的生动形象。
几天前,中国战功卓著的研究船“大洋一号”用了22天完成了2018年综合海试的a期,并于4月11日返回厦门港。在这一领域,中国自主研发的“海龙三号”潜水器已完成400米、2000米和4500米三个深度级别的试航,“海龙11000”潜水器已完成400米和2000米的试航,均取得重要突破。这次综合海试A组首席科学家褚凤友说:“海龙三号和海龙11000号潜水器在我国‘龙族’潜水器中是新的。这次试航为各种潜水器的密切合作,甚至为“三龙会议”奠定了更加坚实的基础。”
遥控水下机器人的新成员
浩瀚的海洋蕴藏着丰富的资源,仅靠人类潜水技术很难到达大部分深海区域。因此,水下机器人有一个使用的地方。它们通常分为三类:载人潜水器(HOV)、遥控潜水器(ROV)和自主潜水器(AUV)。“海龙”系列潜水器属于水下机器人。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”是由中国大洋协会组织,上海交通大学水下工程研究所开发设计的一艘6000米无人驾驶电缆控制潜水器。它的最大工作水深为6000米,工作功率为170马力。具有海底自主巡线能力和较强的推力、高速、重型设备承载能力,支持承载多种调查设备和重型取样工具,达到世界先进水平。它在深海勘探领域有着广阔的应用前景,可以成为海洋观测、深海采样、获取和传输深海信息的良好操作平台。
“海龙11000”是上海交通大学童歌团队开发的一种10000米深海无人遥控潜水器,设计最大工作深度为11000米。“海龙11000”的系统方案、总体方案和控制方案突破了传统的水下机器人模式,并首次应用了一系列创新技术。10000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。与它们一起发展的都是我国第一个成就的组成部分。
“未来,“海龙”和“乾隆”的接力将推动更多样化的深海。“三龙”将携手组成我国的国宝,探索深海。”褚凤友表示,“这次试航的主要任务是落实“蛟龙探海”重大项目的要求,在东海、西太平洋和南海对“大洋一号”上的相关设备进行测试,完成主要设备的海上验收。在A段,海上试验主要在两艘“海龙”号潜水器上进行
“双龙”海试取得预期效果
海试可以进一步测试潜水器的所有功能和性能,海试的成功标志着研发工作的成功。
3月24日和25日,“海龙三号”分别在西太平洋完成了400米和2000米的试航。4月5日,“海龙三号”完成了4500米的跳水测试,最大深度为4266米。潜水期间,完成了五功能机械手和七功能机械手的采样操作测试,放置了水下标记,并测试了大型生物采样器、沉积物保压采样器、溶解氧传感器、高温探头等携带工具。返回的海底图像清晰流畅,机械手移动灵活自如,水下作业时脐带形状正常,水下拍摄了400多克视频数据和200多张照片。
褚凤友表示,上海试验充分验证了“海龙三号”整机及相关配套部件的技术能力,是中国“蛟龙探海”重点工程进一步发展的重要标志。所获得的相关测试参数和运行经验将极大地推动“海龙”系统的发展,并为其最终的商业运行打下良好的基础。
“海龙11000”无人潜水器也在进行中。3月30日,“海龙11000”号在西太平洋成功完成了400米浅水试验,完成了第一次潜水。4月1日,“海龙11000”跳水至最高2605米。潜水器在整个过程中性能稳定。对潜水器进行了各种功能测试,包括机械手抓取动作测试、深度设定功能验证、液压系统测试和观察系统测试。在此期间,设备状况良好,甲板布局和回收顺利,浮球顺利添加和移除。
“尽管由于台风和冷空气的影响,最近的海洋条件普遍较差。出于安全原因,“海龙11000”号潜水器的6000米试航计划被取消。然而,在综合海上试验的A段进行的试验取得了预期的结果。“海龙三号”和“海龙11000”的性能已经在海试中进行了测试,运营商之间的合作、作业方案、潜水系统和船载设备也在海试中走向成熟。”楚峰的朋友总结道。
此外,这次海上试验所依据的载体是功勋卓著的“大洋一号”,它是中国科研界的高级成员。这是它在2016年大修和改造后的首次全面海上试验任务。它已经航行了3605海里,并开始了15次动态定位。该船的运行效率也得到全面检查。信息情报水平不断提高,侦查行动水平和能力大大提高。这反映了研究船和潜水设备之间的良好合作。
巩固中国深海科学研究的技术基础
深潜器是海洋开发和海洋技术发展的前沿和制高点之一,也是国家综合科技实力的象征。“海龙”系列潜水器试航成功,进一步夯实了中国“深海进入、深海勘探、深海开发”的技术基础。积极推进由“蛟龙”、“乾隆”、“海龙”组成的“三龙”系列潜水设备系统建设,成为项目重点。
2009年10月,“海龙”系列的第一个水下机器人,“海龙”无人遥控飞行器首次在东太平洋海山地区观测到一个罕见的巨大黑色烟囱。热液黑烟囱样品是用机械手采集的,有价值的数据是通过携带一些海洋探测设备获得的。这一发现标志着中国已经成为世界上少数几个可以使用水下机器人在大洋中脊进行热液调查和取样研究的国家之一。这也标志着中国的水下机器人技术在性能和控制方式上已经超过了国际同类潜水器,整体性能已经达到世界领先水平。
中国海洋矿产资源研究开发协会办公室副主任李波表示,两个新推出的“海龙”系列潜水器已经在实验室得到验证。在海上试验期间,该设备已在关键地区投入使用。“这有利于潜水器无人操作模式的形成,未来科研船的效率将大大提高,这对于我国深远的海洋事业的进一步发展具有重要意义。”他说,这次试航的深海潜水器将成为中国开展深海资源勘探和深海前沿科学研究的重要武器,极大地提高中国国际海洋资源勘探的效率和准确性,帮助中国的深海科学研究走向国际前沿。
由中国自主研发的自主式潜水器“乾隆3号”将首次在即将开放的“大洋1号”综合试航B区进行试航。经过这次全面的海试,科学家们将选择一个机会进一步验证“海龙11000”的深水潜力,并在世界上最深的马里亚纳海沟进行海试,希望它能在未来的科学研究中展示自己的才华。
(记者杨舒)