原標(biāo)題:高頻率下潛28次,最大深度4534米,接近世界先進(jìn)水平
深海勇士 精彩首秀
“深海勇士”號(hào)在進(jìn)行載人深潛試驗(yàn)。張素 攝(人民視覺)
日前,作業(yè)能力達(dá)到水下4500米的“深海勇士”號(hào)載人潛水器結(jié)束運(yùn)行階段的首個(gè)航次,由“探索一號(hào)”母船搭載,順利返回位于三亞的碼頭。目前,潛水器狀態(tài)良好。
在這個(gè)航次中,“深海勇士”號(hào)完成了哪些任務(wù),實(shí)現(xiàn)了哪些突破?它與國際、國內(nèi)同類型潛水器相比,有哪些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?實(shí)現(xiàn)了哪些創(chuàng)新?接下來,它將承接什么樣的任務(wù)?未來我國在潛水器研制方面將有什么“新”動(dòng)作?
國產(chǎn)化率超九成,首次實(shí)現(xiàn)52小時(shí)連續(xù)下潛4次的紀(jì)錄
去年夏天,“深海勇士”號(hào)在南海進(jìn)行了為期46天的海上試驗(yàn)之后,高頻率下潛28次,最大下潛深度達(dá)到4534米,共完成388項(xiàng)測(cè)試。
此次航行是繼去年海試后進(jìn)入運(yùn)行階段完成的首個(gè)航次,實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破。據(jù)了解,在為期17天的航程中,潛水器總計(jì)完成了17次下潛,平均每個(gè)潛次在水中時(shí)間不低于8小時(shí)。其間,國產(chǎn)化設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,表現(xiàn)出色。
在本航次中,“深海勇士”號(hào)首次實(shí)現(xiàn)了52小時(shí)內(nèi)連續(xù)下潛4次的紀(jì)錄。
中科院深海科學(xué)與工程研究所航次領(lǐng)隊(duì)唐古拉山說:“這4次下潛中包含了1次六級(jí)海況的布放和回收,還有3次夜晚布放以及3次夜晚回收。此前,國際上只有俄羅斯能做到在夜間進(jìn)行布放和回收。這次我們也成功做到了,說明我們已經(jīng)在接近世界先進(jìn)水平?!?/p>
潛水器在本航次中按照科學(xué)家的要求,實(shí)施了包括爬坡、定點(diǎn)作業(yè)、按照既定航線行駛等操作。在運(yùn)行階段,也同步進(jìn)行潛航員訓(xùn)練。本航次,兩位潛航員學(xué)員完成了超過15次的海上下潛,并成為潛水器主駕駛,“深海勇士”號(hào)的潛航員梯隊(duì)也日臻成熟。
專家表示,本航次還進(jìn)一步檢驗(yàn)了潛水器對(duì)高海況環(huán)境的適應(yīng)性,擴(kuò)展了潛水器及運(yùn)行維護(hù)團(tuán)隊(duì)的全時(shí)段作業(yè)能力,形成了新的與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的載人潛水器海上運(yùn)行管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
去年12月1日,“深海勇士”號(hào)正式通過科技部組織的專家組驗(yàn)收,驗(yàn)收結(jié)果顯示潛水器總體性能優(yōu)秀,國產(chǎn)化率達(dá)到95%。
唐古拉山表示,國產(chǎn)化設(shè)備在本航段過程得到了充分驗(yàn)證,在所有潛次里沒有出現(xiàn)過任何一個(gè)影響下潛的問題?!拔覀儗?duì)潛水器的表現(xiàn)非常滿意!”
此外,潛水器要承擔(dān)的是科學(xué)考察的任務(wù),去探索海洋的奧秘。在本航次中,“深海勇士”號(hào)一共取得了100多個(gè)大生物樣品和大量調(diào)查數(shù)據(jù)。同時(shí),也遇到了不同類型的海底地形,而對(duì)不同地形海洋生物的研究將有助于加深我們對(duì)地球的認(rèn)識(shí)。
控制系統(tǒng)擁有高精度組合導(dǎo)航功能,能夠?qū)崿F(xiàn)“大海撈針”
“深海勇士”號(hào)載人潛水器課題立項(xiàng)于2014年,但其關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作早已啟動(dòng),目標(biāo)是推動(dòng)我國大深度潛水器關(guān)鍵技術(shù)和核心部件國產(chǎn)化、功能化、譜系化,并帶動(dòng)深海技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“深海勇士”號(hào)在研制過程中突破了包括鈦合金載人艙、超高壓海水泵、低噪聲推進(jìn)器、液壓源、充油鋰電池、浮力材料、控制與聲學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)。專家表示,與國際同類潛水器相比,4500米載人潛水器在電能、潛浮速度、聲學(xué)通信和自動(dòng)控制方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
“深海勇士”號(hào)用鋰電池取代了原先的銀鋅電池,使電池可用次數(shù)從50次增加到500次,使用壽命長達(dá)5年左右。使用鋰電池后,潛水器可借助電力快速上浮和下潛,增加在深海作業(yè)的時(shí)間。
“深海勇士”號(hào)還擁有目前世界先進(jìn)的控制系統(tǒng),這套控制系統(tǒng)可以擴(kuò)展到其它載人潛水器中去并可被其它類潛水器所借鑒。
中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所“深海勇士”號(hào)控制系統(tǒng)研制課題負(fù)責(zé)人祝普強(qiáng)說:“如果把載人潛水器想象成智能生物的話,控制系統(tǒng)就像生物的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。比如潛水器在水下是什么姿態(tài),它怎么往前跑、怎么作業(yè)、怎么懸停,都有一個(gè)很好的控制?,F(xiàn)如今,汽車領(lǐng)域還在往無人駕駛或者自動(dòng)駕駛方面發(fā)展,而潛水器已經(jīng)具備了自動(dòng)駕駛的能力?!?/p>
除了自動(dòng)駕駛以外,新一代潛水器控制系統(tǒng)最牛的設(shè)計(jì)就是其高精度的組合導(dǎo)航功能,可以實(shí)現(xiàn)“大海撈針”。
祝普強(qiáng)說:“比如去熱液區(qū)、去冷泉區(qū)作業(yè),或者是做深淵的海底培養(yǎng),要把設(shè)備放在那兒,潛水器都需要精確到達(dá)該位置,并能夠第二次或者多次重復(fù)到達(dá)那個(gè)位置,而在一片漆黑的大洋深處,這無異于‘大海撈針’?!?/p>
此外,“深海勇士”號(hào)還可從海底向支持母船高效傳輸圖像。祝普強(qiáng)介紹,國外的載人潛水器一般都是實(shí)現(xiàn)了模擬信息的傳輸,或者能實(shí)現(xiàn)低帶寬的數(shù)據(jù)傳輸,而“深海勇士”號(hào)實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)字通信,可以實(shí)現(xiàn)高效的圖像傳輸,這是一個(gè)很大的進(jìn)步。
帶動(dòng)一批深海技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,大大提高裝備國產(chǎn)化率
此前我們國家已經(jīng)有了7000米級(jí)深度的 “蛟龍”號(hào)載人潛水器,為什么還要研制4500米載人潛水器?
專家表示,下潛深度是深海探索能力的一種象征,我國不僅需要下潛深度大的潛水器,還需要適應(yīng)不同科考需求、到達(dá)各種不同海域深度的潛水器。
中國科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所深海工程技術(shù)部主任陽寧說:“4500米載人潛水器的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可靠性、可維性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性,可抵達(dá)我國領(lǐng)海水深不大于4500米的所有區(qū)域和國際上的科考熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行科學(xué)考察。比如說,考察熱液還有地質(zhì)構(gòu)造的活動(dòng),進(jìn)行水下的考古,以及一些救援、搜尋的工作,應(yīng)用的范圍非常寬廣?!?/p>
陽寧表示,從國際上看,載人深潛器另一個(gè)主要業(yè)務(wù)是考古。下一步,“深海勇士”號(hào)也希望在南海嘗試海上絲綢之路的研究,發(fā)現(xiàn)文物、還原歷史。
更重要的是,“深海勇士”號(hào)的研制能帶動(dòng)一批深海通用技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,大大提高裝備國產(chǎn)化率。
陽寧介紹,通過“深海勇士”號(hào)載人潛水器的研制,帶動(dòng)了國內(nèi)相關(guān)的材料制造、裝備制造業(yè)上了一個(gè)臺(tái)階?!氨热?,鈦合金和浮力材料,我們現(xiàn)在就可以完全自制。此外,‘深海勇士’號(hào)還帶動(dòng)了裝備技術(shù)進(jìn)步,比如攝像頭和水下用的燈。有些水聲通訊技術(shù)方面,已經(jīng)大大地領(lǐng)先其他國家,比如我們能做到4500米的水聲通訊?!?/p>
據(jù)悉,中國萬米級(jí)載人潛水器的研制正有條不紊地進(jìn)行著,預(yù)計(jì)將在2020年完成研制。萬米級(jí)載人潛水器建成投入使用后,將會(huì)創(chuàng)造新的“中國深度”。(記者 吳月輝)
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