6月8日,記者從中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所獲悉,該所主持研制的“海斗一號(hào)”全海深自主遙控潛水器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“海斗一號(hào)”),在馬里亞納海溝成功完成其首次萬(wàn)米海試與試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù),取得多項(xiàng)重大突破,填補(bǔ)了我國(guó)萬(wàn)米級(jí)作業(yè)型無(wú)人潛水器的空白。
在航次中,“海斗一號(hào)”在馬里亞納海溝實(shí)現(xiàn)4次萬(wàn)米下潛,最大下潛深度10907米,刷新了我國(guó)潛水器最大下潛深度紀(jì)錄。在高精度深度探測(cè)、機(jī)械手作業(yè)、近海底工作時(shí)間、聲學(xué)探測(cè)與定位、聲學(xué)通信作用距離及高清視頻傳輸?shù)确矫,?chuàng)造了我國(guó)潛水器領(lǐng)域多項(xiàng)第一。
“海斗一號(hào)”在國(guó)內(nèi)首次利用全海深高精度聲學(xué)定位技術(shù)和機(jī)載多傳感器信息融合方法,完成了對(duì)挑戰(zhàn)者深淵全球最深區(qū)域的巡航探測(cè)與高精度深度測(cè)量,獲取了完整的全海深剖面與深淵海底的溫鹽深、深度剖面洋流變化等數(shù)據(jù),為研究深淵水團(tuán)特性的空間變化規(guī)律、深淵底層洋流結(jié)構(gòu)等,提供了寶貴的數(shù)據(jù)資料。
“海斗一號(hào)”利用其搭載的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全海深機(jī)械手,完成了多次萬(wàn)米深淵坐底作業(yè),在國(guó)際上首次利用七功能電動(dòng)機(jī)械手完成了深淵海底樣品抓取、沉積物取樣、標(biāo)志物布放、水樣采集等科考作業(yè),獲得了深淵專(zhuān)屬性物理、化學(xué)、地質(zhì)及生物相關(guān)的數(shù)據(jù)。同時(shí)利用搭載的高清攝像系統(tǒng),還獲取了不同作業(yè)點(diǎn)的深淵海底地質(zhì)環(huán)境、深淵底棲生物運(yùn)動(dòng)、海溝典型地質(zhì)環(huán)境變化等影像資料,為我國(guó)深入研究和探索深淵地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)和生物演化機(jī)制提供了寶貴的研究素材。
“海斗一號(hào)”是由科技部“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)支持,沈陽(yáng)自動(dòng)化所聯(lián)合國(guó)內(nèi)十余家優(yōu)勢(shì)單位共同研制的我國(guó)首臺(tái)作業(yè)型全海深自主遙控潛水器。歷經(jīng)兩年半的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與測(cè)試驗(yàn)證,2019年3月,“海斗一號(hào)”完成實(shí)驗(yàn)室總裝聯(lián)調(diào)和水池試驗(yàn),5月完成千島湖試驗(yàn),8月完成南海4500米階段性海試。2020年初,在新冠疫情面前,沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所全力保障“海斗一號(hào)”萬(wàn)米海試的試驗(yàn)準(zhǔn)備工作。團(tuán)隊(duì)克服重重困難,如約履行計(jì)劃任務(wù),4月10日在南海開(kāi)展技術(shù)驗(yàn)證航次。
通過(guò)南海技術(shù)驗(yàn)證航次后,4月23日,“海斗一號(hào)”搭乘“探索一號(hào)”科考船赴馬里亞納海溝執(zhí)行TS-17深淵科考航次任務(wù)。在船員和科考隊(duì)員的支持下,項(xiàng)目組克服了諸多困難,在短時(shí)間內(nèi)高效完成了航次海試和試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)。
5月9日,在超4級(jí)海況下,“海斗一號(hào)”迎來(lái)了萬(wàn)米“首秀”,在深度為10884米海底完美軟著陸,完成了高清視頻探測(cè)深淵海底及底棲生物,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手觸發(fā)采集萬(wàn)米海底水樣、機(jī)械手抓取插管進(jìn)行海底沉積物取樣等全部作業(yè)內(nèi)容,遙控拋載上浮,安全回收。
5月14日,海況依然惡劣的情況下,“海斗一號(hào)”再次向萬(wàn)米深淵發(fā)起挑戰(zhàn)。在深度10907米近海底進(jìn)行航行,完成了聲學(xué)測(cè)線后,坐底開(kāi)展了機(jī)械手觸發(fā)采水、機(jī)械手布放標(biāo)志物、機(jī)械手沉積物取樣、高清視頻拍攝等全部操作。完成規(guī)劃的全部探測(cè)與作業(yè)內(nèi)容后,主動(dòng)拋載上浮,夜間安全回收。
之后,“海斗一號(hào)”又完成了1次10802米探測(cè)下潛。5月26日,“海斗一號(hào)”第四次奔向萬(wàn)米海底,在挑戰(zhàn)者深淵10863米的北坡區(qū)域著底,高清攝像觀測(cè)到周邊類(lèi)似巖石狀的海底凸起。利用機(jī)械手,完成了采水樣、布放標(biāo)志物、沉積物取樣和巖石狀物體的抓取,完成作業(yè)任務(wù)后安全上浮回收。
“海斗一號(hào)”的研制成功,是我國(guó)海洋技術(shù)裝備領(lǐng)域的一個(gè)里程碑,為我國(guó)深淵科學(xué)研究提供一種全新的技術(shù)手段,也標(biāo)志著我國(guó)無(wú)人潛水器技術(shù)跨入了一個(gè)可覆蓋全海深探測(cè)與作業(yè)的新時(shí)代。
去年6月,媒體報(bào)道,海斗一號(hào)順利完成湖上試驗(yàn)后安全返沈。 在為期近一個(gè)月的湖上試驗(yàn)中,“海斗一號(hào)”項(xiàng)目組嚴(yán)格按照湖試大綱和湖試實(shí)施細(xì)則要求,保質(zhì)保量按期完成了湖試大綱中規(guī)定的內(nèi)容。“海斗一號(hào)”執(zhí)行了30余次下潛任務(wù),完成了各單項(xiàng)功能和綜合性能測(cè)試以及部分考核指標(biāo)驗(yàn)證,達(dá)到了預(yù)期試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。經(jīng)湖上現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,“海斗一號(hào)”探測(cè)作業(yè)一體化綜合能力和高效自主遙控混合控制性能得到充分驗(yàn)證。
去年9月,媒體報(bào)道,“海斗一號(hào)”在為期20天的海試中,總計(jì)執(zhí)行了十多次下潛任務(wù),成功在4500米海底實(shí)現(xiàn)了軟著陸。
2020年,新冠肺炎疫情來(lái)襲,“海斗一號(hào)”研發(fā)團(tuán)隊(duì)克服重重困難,于4月23日搭乘“探索一號(hào)”科考船奔赴馬里亞納海溝,在短時(shí)間內(nèi)高效完成了海試和試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)。
“海斗一號(hào)”的成功研制、海試與試驗(yàn)性應(yīng)用,是我國(guó)海洋技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑,為我國(guó)深淵科學(xué)研究提供了一種全新的技術(shù)手段,也標(biāo)志著我國(guó)無(wú)人潛水器技術(shù)跨入了一個(gè)可覆蓋全海深探測(cè)與作業(yè)的新時(shí)代。
“海斗一號(hào)”的成功當(dāng)然也離不開(kāi)它的“前輩”在前方“開(kāi)路”,讓我們看看這些“前輩”取得的成績(jī)吧。
7000米級(jí)載人深潛器“蛟龍?zhí)枴?/strong>
2002年中國(guó)科技部將深海載人潛水器研制列為國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)重大專(zhuān)項(xiàng),啟動(dòng)“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的自行設(shè)計(jì)、自主集成研制工作。2009年至2012年,“蛟龍”號(hào)接連取得1000米級(jí)、3000米級(jí)、5000米級(jí)和7000米級(jí)海試成功。2012年7月,“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝試驗(yàn)海區(qū)創(chuàng)造了下潛7062米的中國(guó)載人深潛紀(jì)錄,同時(shí)也創(chuàng)造了世界同類(lèi)作業(yè)型潛水器的最大下潛深度紀(jì)錄。這意味著中國(guó)具備了載人到達(dá)全球99.8%以上海洋深處進(jìn)行作業(yè)的能力。
“蛟龍”號(hào)是中國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的載人潛水器。據(jù)介紹,已經(jīng)沒(méi)有任何關(guān)鍵的進(jìn)口部件或設(shè)備會(huì)影響到中國(guó)“蛟龍”號(hào)載人潛水器今后的應(yīng)用。從部件數(shù)量比例而言,“蛟龍”號(hào)目前的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到58.6%!膀札?zhí)枴陛d人潛水器的研制成功,提升了我國(guó)在深海技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際影響力,增強(qiáng)了中國(guó)海洋科技界走向深海的信心。
3500米級(jí)“海龍?zhí)枴睙o(wú)人纜控潛水器
“海龍?zhí)枴笔俏覈?guó)自主研制的水下機(jī)器人,高約3.8米,長(zhǎng)寬均為1.8米左右,能最大提取250公斤的物品,能在3500米水深、海底高溫和復(fù)雜地形的特殊環(huán)境下開(kāi)展海洋調(diào)查和作業(yè)。它是國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)、目前我國(guó)下潛深度最大、功能最強(qiáng)的無(wú)人遙控潛水器,簡(jiǎn)稱(chēng)ROV。
2010年11月16日,正在南沙海域作業(yè)區(qū)進(jìn)行海試的3500米級(jí)“海龍”號(hào)ROV(無(wú)人纜控潛水器)被順利回收至“大洋一號(hào)”科考船甲板上,這標(biāo)志著完成實(shí)用性改造后的3500米級(jí)“海龍”號(hào)ROV海試成功。
“海龍?zhí)枴背嗽跐撍疃壬系膬?yōu)勢(shì)之外,還在國(guó)際上首次采用了一些自主研發(fā)的先進(jìn)技術(shù),包括虛擬控制系統(tǒng)和動(dòng)力定位系統(tǒng)。其靈活性也是國(guó)內(nèi)其他潛水器難以企及的,可以在水下游動(dòng),進(jìn)行移位勘探,為海洋科考提供豐富而詳實(shí)的第一手資料。
4500米級(jí)無(wú)人潛水器“海馬號(hào)”
海馬號(hào)無(wú)人潛水器是中國(guó)自主研制的首臺(tái)4500米級(jí)深海無(wú)人遙控潛水器作業(yè)系統(tǒng)。2014年2月20日至4月22日,“海馬號(hào)”搭乘“海洋六號(hào)”綜合科學(xué)考查船,分三個(gè)航段在南海進(jìn)行海上試驗(yàn),并通過(guò)國(guó)家863海洋技術(shù)領(lǐng)域辦公室的驗(yàn)收。
在3個(gè)階段的海試中,“海馬號(hào)”共完成17次下潛,3次到達(dá)南海中央海盆底部進(jìn)行作業(yè)試驗(yàn),最大下潛深度4502米。據(jù)介紹,“海馬號(hào)”是我國(guó)迄今為止自主研發(fā)的下潛深度最大、國(guó)產(chǎn)化率最高的無(wú)人遙控潛水器系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化。
此次海試的成功,標(biāo)志著我國(guó)全面掌握了大深度無(wú)人遙控潛水器的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并在關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,是我國(guó)深海高技術(shù)領(lǐng)域繼“蛟龍?zhí)枴敝笥忠粯?biāo)志性成果。
6000米無(wú)人無(wú)纜潛器(AUV)“潛龍一號(hào)”
“潛龍一號(hào)”是中國(guó)國(guó)際海域資源調(diào)查與開(kāi)發(fā)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目之一,是中國(guó)自主研發(fā)、研制的服務(wù)于深海資源勘察的實(shí)用化深海裝備。項(xiàng)目于2011年11月正式啟動(dòng),2013年3月和5月,“潛龍一號(hào)”先后通過(guò)了湖上試驗(yàn)和南海海上試驗(yàn)。累計(jì)完成7次下潛,最大下潛深度4159米,獲得了海底地形地貌等一批探測(cè)數(shù)據(jù),設(shè)備布放與回收成功率達(dá)100%。
中國(guó)6000米無(wú)人無(wú)纜潛器(AUV)實(shí)用化改造項(xiàng)目“潛龍一號(hào)”完成在南海進(jìn)行的首次海上試驗(yàn),總體達(dá)到海試目的,下一步將開(kāi)展海上試驗(yàn)性應(yīng)用。此舉標(biāo)志著中國(guó)深海資源勘查裝備實(shí)用化改造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要進(jìn)步,將為深海資源勘查提供保障。
4500米級(jí)深海資源自主勘察系統(tǒng)(AUV)
2015年7月13日至8月18日,“4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)(AUV)”成功完成第一階段歷時(shí)35天的南海海上試驗(yàn)!4500米AUV”是我國(guó)首型針對(duì)深海多金屬硫化物資源調(diào)查為目標(biāo)的自主水下機(jī)器人,是“十二五”國(guó)家“863”計(jì)劃“深海潛水器裝備與技術(shù)”重大項(xiàng)目的課題之一,目標(biāo)是針對(duì)我國(guó)多金屬硫化物資源礦區(qū)的探測(cè)與勘查需求,自主研制一套4500米級(jí)自治式潛水器(AUV),集成熱液異常探測(cè)、微地形地貌探測(cè)、海底照相和磁力探測(cè)等技術(shù),形成一套實(shí)用化的深海探測(cè)系統(tǒng)。
AUV海試的成功表明我國(guó)在深海潛水器技術(shù)的總體設(shè)計(jì)、核心部件國(guó)產(chǎn)化、系統(tǒng)集成取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步,特別是已經(jīng)形成了一支具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的科研和海試團(tuán)隊(duì),基本結(jié)束了我國(guó)自主研發(fā)的深海裝備只能成為展品的歷史。
來(lái)源:光明日?qǐng)?bào),上游新聞
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