【20180410人民日報】深海勇士 精彩首秀
文章來源： | 發(fā)布時間：2018-04-10 | 【打印】 【關(guān)閉】
“深海勇士”號在進行載人深潛試驗。
張 素攝（人民視覺）
日前，作業(yè)能力達到水下4500米的“深海勇士”號載人潛水器結(jié)束運行階段的首個航次，由“探索一號”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。
在這個航次中，“深海勇士”號完成了哪些任務，實現(xiàn)了哪些突破？它與國際、國內(nèi)同類型潛水器相比，有哪些獨特優(yōu)勢？實現(xiàn)了哪些創(chuàng)新？接下來，它將承接什么樣的任務？未來我國在潛水器研制方面將有什么“新”動作？
國產(chǎn)化率超九成，首次實現(xiàn)52小時連續(xù)下潛4次的紀錄
去年夏天，“深海勇士”號在南海進行了為期46天的海上試驗之后，高頻率下潛28次，最大下潛深度達到4534米，共完成388項測試。
此次航行是繼去年海試后進入運行階段完成的首個航次，實現(xiàn)了多項突破。據(jù)了解，在為期17天的航程中，潛水器總計完成了17次下潛，平均每個潛次在水中時間不低于8小時。其間，國產(chǎn)化設(shè)備運行穩(wěn)定，表現(xiàn)出色。
在本航次中，“深海勇士”號首次實現(xiàn)了52小時內(nèi)連續(xù)下潛4次的紀錄。
中科院深海科學與工程研究所航次領(lǐng)隊唐古拉山說：“這4次下潛中包含了1次六級海況的布放和回收，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)在接近世界先進水平。”
潛水器在本航次中按照科學家的要求，實施了包括爬坡、定點作業(yè)、按照既定航線行駛等操作。在運行階段，也同步進行潛航員訓練。本航次，兩位潛航員學員完成了超過15次的海上下潛，并成為潛水器主駕駛，“深海勇士”號的潛航員梯隊也日臻成熟。
專家表示，本航次還進一步檢驗了潛水器對高海況環(huán)境的適應性，擴展了潛水器及運行維護團隊的全時段作業(yè)能力，形成了新的與國際標準接軌的載人潛水器海上運行管理規(guī)范和標準。
去年12月1日，“深海勇士”號正式通過科技部組織的專家組驗收，驗收結(jié)果顯示潛水器總體性能優(yōu)秀，國產(chǎn)化率達到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證，在所有潛次里沒有出現(xiàn)過任何一個影響下潛的問題。“我們對潛水器的表現(xiàn)非常滿意！”
此外，潛水器要承擔的是科學考察的任務，去探索海洋的奧秘。在本航次中，“深海勇士”號一共取得了100多個大生物樣品和大量調(diào)查數(shù)據(jù)。同時，也遇到了不同類型的海底地形，而對不同地形海洋生物的研究將有助于加深我們對地球的認識。
控制系統(tǒng)擁有高精度組合導航功能，能夠?qū)崿F(xiàn)“大海撈針”
“深海勇士”號載人潛水器課題立項于2014年，但其關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作早已啟動，目標是推動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，并帶動深海技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“深海勇士”號在研制過程中突破了包括鈦合金載人艙、超高壓海水泵、低噪聲推進器、液壓源、充油鋰電池、浮力材料、控制與聲學等關(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、聲學通信和自動控制方面擁有獨特的優(yōu)勢。
“深海勇士”號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)的時間。
“深海勇士”號還擁有目前世界先進的控制系統(tǒng)，這套控制系統(tǒng)可以擴展到其它載人潛水器中去并可被其它類潛水器所借鑒。
中國科學院沈陽自動化研究所“深海勇士”號控制系統(tǒng)研制課題負責人祝普強說：“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，都有一個很好的控制。現(xiàn)如今，汽車領(lǐng)域還在往無人駕駛或者自動駕駛方面發(fā)展，而潛水器已經(jīng)具備了自動駕駛的能力。”
除了自動駕駛以外，新一代潛水器控制系統(tǒng)最牛的設(shè)計就是其高精度的組合導航功能，可以實現(xiàn)“大海撈針”。
祝普強說：“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該位置，并能夠第二次或者多次重復到達那個位置，而在一片漆黑的大洋深處，這無異于‘大海撈針’。”
此外，“深海勇士”號還可從海底向支持母船高效傳輸圖像。祝普強介紹，國外的載人潛水器一般都是實現(xiàn)了模擬信息的傳輸，或者能實現(xiàn)低帶寬的數(shù)據(jù)傳輸，而“深海勇士”號實現(xiàn)了高速數(shù)字通信，可以實現(xiàn)高效的圖像傳輸，這是一個很大的進步。
帶動一批深海技術(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米級深度的 “蛟龍”號載人潛水器，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，還需要適應不同科考需求、到達各種不同海域深度的潛水器。
中國科學院深海科學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)勢體現(xiàn)在可靠性、可維性、實用性、經(jīng)濟性，可抵達我國領(lǐng)海水深不大于4500米的所有區(qū)域和國際上的科考熱點區(qū)域進行科學考察。比如說，考察熱液還有地質(zhì)構(gòu)造的活動，進行水下的考古，以及一些救援、搜尋的工作，應用的范圍非常寬廣。”
陽寧表示，從國際上看，載人深潛器另一個主要業(yè)務是考古。下一步，“深海勇士”號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”號的研制能帶動一批深海通用技術(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”號載人潛水器的研制，帶動了國內(nèi)相關(guān)的材料制造、裝備制造業(yè)上了一個臺階。“比如，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’號還帶動了裝備技術(shù)進步，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。”
據(jù)悉，中國萬米級載人潛水器的研制正有條不紊地進行著，預計將在2020年完成研制。萬米級載人潛水器建成投入使用后，將會創(chuàng)造新的“中國深度”。
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