勇闯深海的“黄胖鱼”：我国水下机器人实现重大突破

新华社沈阳5月7日电“黄肥鱼”闯过深海——中国水下机器人取得重大突破

新华社记者许应

4月20日，“黄肥鱼”回家了。经过三个多月在印度洋海底的探索，这条看起来像萌萌的“黄肥鱼”终于成功完成了所有的测试和探索任务，并光荣归来。

事实上，“黄肥鱼”有一个很高的名字:乾隆二。著名的“蛟龙”是它的亲戚。它是“十二五”国家863计划“深海潜水技术与设备”的重大项目之一。中国科学院沈阳自动化研究所是它的诞生地。

中国已经探索水下机器人30年了。“黄肥鱼”水下探索取得了哪些新突破？这是什么意思？新华社记者将揭开它的神秘面纱。

探索深海石林，首次征服中脊底部

它长3.5米，亮黄色，头部和尾部有两个红色的“鳍”螺旋桨。乾隆二号看起来像一条黄色的肥鱼。

1月10日8: 00左右，西南印度洋海面平静。然而，在3000多米深的海底，有高山，最大落差超过1000米。与以前在湖泊和浅海的“模拟考试”不同，“黄肥鱼”将在这里完成它的第一次大考试。

在绳索的牵引下，“黄肥鱼”从“向阳红10号”的后甲板慢慢下沉。中国科学院沈阳自动化研究所研究员刘健此时既兴奋又紧张。他看着黄色的小点逐渐消失在蓝色的海洋中，然后忙着回到监控室。作为乾隆2号的总设计师，“黄肥鱼”就像是刘健的孩子。

这时，研发团队的每个人也蜂拥进监控室，全神贯注地看着屏幕。“黄肥鱼”每24秒出现一个新数据，并逐渐形成一个运行轨迹。大约半小时后，“黄色肥鱼”到达预定深度，开始自主航行。

“有时数据更新时间不会超过一分钟甚至更长，我感到有些焦虑。过一会儿，赛道会重新出现，我会松一口气。”乾隆二号软件负责人徐春辉表示，印度洋中脊的海底环境复杂，操作极其困难。如果不小心，“黄肥鱼”会互相碰撞，甚至永远不会回来。

为了提高乾隆二号潜艇的作战能力，研发团队对传统的回转设计进行了改进，采用了垂直平板设计和可旋转螺旋桨来降低行驶阻力，并首次采用了基于前视声纳的避碰控制方法。刘健说:“在这次探测中的一次潜水中，引发了90次碰撞。它被有效地避免了，并且没有发生触摸事故。”

在近90天的试航中，“乾隆二号”成功完成了对“海底黑烟囱”——深海硫化物热液区的勘探，该区富含铜、锌、铅、金、银、钴、锰等金属元素。一次潜水的最大时间超过32小时，最大深度超过3200米。连续4次远航的成功探测结果是中国深海机器人中最高的。与此同时，“黄肥鱼”还拍摄了300多张含有硫化物、玄武岩、贝壳和各种未知名称的鱼虾生物的高分辨率照片，为硫化物矿区的未来评估和科学研究提供了重要依据。

经过30年的磨砺，大国的工匠们展示了他们的技能。

75岁的冯喜生是中国工程院院士，中国科学院沈阳自动化研究所研究员。他从无到有地见证和参与了中国水下机器人发展壮大的全过程。

20世纪70年代末，被誉为“中国机器人之父”的蒋新松院士提出发展水下机器人。1986年，中国研制出了第一台水下机器人——海仁1号，1995年，“华润01”6000米水下机器人诞生了。然而，它们都是原理原型，还没有投入实际应用。

2010年后，水下机器人的发展进入了“快车道”。“蛟龙”号载人潜水器在7000米海试中打破了同类型载人潜水器的世界最大潜水深度。于是，“乾隆一号”和“乾隆二号”无人驾驶系列诞生了。

中国的水下机器人已经走过了从“海仁1号”到“乾隆2号”的30年。科学家们不懈的追求使它“游”得越来越深。

“在海仁1号开发之前，我从未见过水下机器人这样的东西。这取决于团队独立探索。”冯喜生说，在开发1000米自主水下机器人时，几十个单位和机构通过国家合作共同解决关键问题。在CR-01的研制过程中，与俄罗斯科学家的合作直接从1000米跨越到6000米，克服了许多关键技术和部件的困难。由于“乾隆二号”具有自主研发和自主知识产权，可以说它标志着中国水下机器人的发展进入了一个新阶段，进入了国际先进水平。

中国为什么要发展水下机器人？这是一个国家综合实力的象征。

据了解，日本开发的“海沟”于1997年成功潜入关岛附近10911米深的马里亚纳海沟底部。美国军方的所谓“黑匣子搜索神器”蓝鳍金枪鱼已经潜入南印度洋，搜寻马来西亚航空公司失踪飞机MH 370的下落...

进入21世纪以来，发达国家正在更大程度上依靠自己的力量分享深海海底资源的“蛋糕”。因此，在《联合国海洋法公约》的框架内，“蓝色圈地”运动正变得越来越激烈。

冯喜生说，中国通过几代水下机器人的探测，已经在太平洋15万平方公里的多金属结核矿区和西南印度洋1万平方公里的多金属硫化物矿区进行了应用，为了解深海资源奠定了坚实的基础。水下机器人技术的发展在中国的“蓝色圈地”运动中发挥了重要作用。

未来目标:马里亚纳海沟

从印度洋回来后，刘健的团队已经开始计划乾隆2的2.0版本。这个队，除了刘健，都出生在80年代，最小的出生在1992年。他们将给水下机器人更多的可能性。

“我希望它能更智能地识别障碍物，在水下有更强的生存能力和执行能力，甚至实现自我保护和自我健康诊断。”80后汪小菲是航母战斗群的首领。团队中最年轻的成员孙波出生于1992年，他说他的名字似乎注定要与海洋联系在一起。在他看来，未来的水下机器人将更像一条美人鱼——一条拥有人类智慧的鱼。

乾隆二号的成功试航巩固了中国科学家利用这一形势的信心，但并没有缩小他们与世界*科学家之间的差距。

我国一些水下机械的性能与国外相当，但生态系统建设却远远落后。冯喜生表示，国外水下机器人已经形成了完整的研究、设计、制造、应用、服务、科普、竞赛、教育和人才培养体系，“而中国的研究机构大多仍处于研发领先地位，企业参与较少。”

刘健说，即使是单台机器，在智能和通信能力方面仍有许多问题需要解决。如何让“黄肥鱼”像人类一样拥有更多的智慧永远不会结束。甚至我们已经取得的成就也只是开始。

科学家对水下机器人革命的预测是，水面和水下将混合成为混合机器人。"它可以集成或模块化，也可以与空中和地面机器人一起工作."冯喜生说道。

十三五规划明确提出要加强深海、深海、深空、深蓝等领域的战略性高技术部署。“以乾隆二号为新起点，中国水下机器人开始向下一站游去。未来十年，中国的水下机器人肯定会到达马里亚纳海沟。”冯喜生说道。