歷經40餘天,由中國科學院瀋陽自動化研究所主持研製的「海鬥一號」全海深自主遙控潛水器,於6月8日搭乘「探索一號」科考船載譽歸來。
「海鬥一號」此次在馬裡亞納海溝成功完成了首次萬米海試與試驗性應用任務,最大下潛深度10907米,刷新我國潛水器最大下潛深度紀錄,同時填補了我國萬米作業型無人潛水器的空白。
本航次中,「海鬥一號」在馬裡亞納海溝實現了4次萬米下潛,在高精度深度探測、機械手作業、聲學探測與定位、高清視頻傳輸等方面創造了我國潛水器領域多項第一。
作為集探測與作業於一體的萬米深潛裝備,「海鬥一號」在國內首次利用全海深高精度聲學定位技術和機載多傳感器信息融合方法,完成了對「挑戰者深淵」最深區域的巡航探測與高精度深度測量,獲取了一系列數據資料。
同時,藉助具有完全自主智慧財產權的全海深機械手,「海鬥一號」多次開展了深淵海底樣品抓取、沉積物取樣、標誌物布放、水樣採集等萬米深淵坐底作業,並利用高清攝像系統獲取了不同作業點的影像資料,為深入研究探索深淵地質環境特點和生物演化機制提供了寶貴素材。
「海鬥一號」是科技部「十三五」國家重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」重點專項立項支持項目,由瀋陽自動化所聯合國內十餘家優勢單位共同研製。自2016年7月項目啟動後,「海鬥一號」歷經兩年半的關鍵技術攻關與測試驗證。
去年6月,媒體報導,海鬥一號順利完成湖上試驗後安全返沈。 在為期近一個月的湖上試驗中,「海鬥一號」項目組嚴格按照湖試大綱和湖試實施細則要求,保質保量按期完成了湖試大綱中規定的內容。「海鬥一號」執行了30餘次下潛任務,完成了各單項功能和綜合性能測試以及部分考核指標驗證,達到了預期試驗目標。經湖上現場測試,「海鬥一號」探測作業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證。
去年9月,媒體報導,「海鬥一號」在為期20天的海試中,總計執行了十多次下潛任務,成功在4500米海底實現了軟著陸。
2020年,新冠肺炎疫情來襲,「海鬥一號」研發團隊克服重重困難,於4月23日搭乘「探索一號」科考船奔赴馬裡亞納海溝,在短時間內高效完成了海試和試驗性應用任務。
「海鬥一號」的成功研製、海試與試驗性應用,是我國海洋技術領域的一個裡程碑,為我國深淵科學研究提供了一種全新的技術手段,也標誌著我國無人潛水器技術跨入了一個可覆蓋全海深探測與作業的新時代。
「海鬥一號」的成功當然也離不開它的「前輩」在前方「開路」,讓我們看看這些「前輩」取得的成績吧。
7000米級載人深潛器「蛟龍號」
2002年中國科技部將深海載人潛水器研製列為國家高技術研究發展計劃(863計劃)重大專項,啟動「蛟龍號」載人深潛器的自行設計、自主集成研製工作。2009年至2012年,「蛟龍」號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。2012年7月,「蛟龍」號在馬裡亞納海溝試驗海區創造了下潛7062米的中國載人深潛紀錄,同時也創造了世界同類作業型潛水器的最大下潛深度紀錄。這意味著中國具備了載人到達全球99.8%以上海洋深處進行作業的能力。
「蛟龍」號是中國第一臺自行設計、自主集成研製的載人潛水器。據介紹,已經沒有任何關鍵的進口部件或設備會影響到中國「蛟龍」號載人潛水器今後的應用。從部件數量比例而言,「蛟龍」號目前的國產化率已達到58.6%。「蛟龍號」載人潛水器的研製成功,提升了我國在深海技術領域的國際影響力,增強了中國海洋科技界走向深海的信心。
3500米級「海龍號」無人纜控潛水器
「海龍號」是我國自主研製的水下機器人,高約3.8米,長寬均為1.8米左右,能最大提取250公斤的物品,能在3500米水深、海底高溫和複雜地形的特殊環境下開展海洋調查和作業。它是國家重大科技專項、目前我國下潛深度最大、功能最強的無人遙控潛水器,簡稱ROV。
2010年11月16日,正在南沙海域作業區進行海試的3500米級「海龍」號ROV(無人纜控潛水器)被順利回收至「大洋一號」科考船甲板上,這標誌著完成實用性改造後的3500米級「海龍」號ROV海試成功。
「海龍號」除了在潛水深度上的優勢之外,還在國際上首次採用了一些自主研發的先進技術,包括虛擬控制系統和動力定位系統。其靈活性也是國內其他潛水器難以企及的,可以在水下遊動,進行移位勘探,為海洋科考提供豐富而詳實的第一手資料。
4500米級無人潛水器「海馬號」
海馬號無人潛水器是中國自主研製的首臺4500米級深海無人遙控潛水器作業系統。2014年2月20日至4月22日,「海馬號」搭乘「海洋六號」綜合科學考查船,分三個航段在南海進行海上試驗,並通過國家863海洋技術領域辦公室的驗收。
在3個階段的海試中,「海馬號」共完成17次下潛,3次到達南海中央海盆底部進行作業試驗,最大下潛深度4502米。據介紹,「海馬號」是我國迄今為止自主研發的下潛深度最大、國產化率最高的無人遙控潛水器系統,實現了關鍵核心技術的國產化。
此次海試的成功,標誌著我國全面掌握了大深度無人遙控潛水器的各項關鍵技術,並在關鍵技術國產化方面取得實質性進展,是我國深海高技術領域繼「蛟龍號」之後又一標誌性成果。
6000米無人無纜潛器(AUV)「潛龍一號」
「潛龍一號」是中國國際海域資源調查與開發「十二五」規劃重點項目之一,是中國自主研發、研製的服務於深海資源勘察的實用化深海裝備。項目於2011年11月正式啟動,2013年3月和5月,「潛龍一號」先後通過了湖上試驗和南海海上試驗。累計完成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數據,設備布放與回收成功率達100%。
中國6000米無人無纜潛器(AUV)實用化改造項目「潛龍一號」完成在南海進行的首次海上試驗,總體達到海試目的,下一步將開展海上試驗性應用。此舉標誌著中國深海資源勘查裝備實用化改造領域實現重要進步,將為深海資源勘查提供保障。
4500米級深海資源自主勘察系統(AUV)
2015年7月13日至8月18日,「4500米級深海資源自主勘查系統(AUV)」成功完成第一階段歷時35天的南海海上試驗。「4500米AUV」是我國首型針對深海多金屬硫化物資源調查為目標的自主水下機器人,是「十二五」國家「863」計劃「深海潛水器裝備與技術」重大項目的課題之一,目標是針對我國多金屬硫化物資源礦區的探測與勘查需求,自主研製一套4500米級自治式潛水器(AUV),集成熱液異常探測、微地形地貌探測、海底照相和磁力探測等技術,形成一套實用化的深海探測系統。
AUV海試的成功表明我國在深海潛水器技術的總體設計、核心部件國產化、系統集成取得了實質性的進步,特別是已經形成了一支具有實戰經驗的科研和海試團隊,基本結束了我國自主研發的深海裝備只能成為展品的歷史。
信息來源:新華社、中新網、海洋資訊、中國科學院瀋陽自動化研究所官網、科普之家