「小丑魚」緣何有大本領——揭秘我國最先進自主潛水器的別致設計

新華社「大洋一號」4月20日電題：「小丑魚」緣何有大本領——揭秘我國最先進自主潛水器的別致設計

新華社記者劉詩平

我國最先進的自主潛水器——「潛龍三號」20日凌晨進行首次下潛，開始闖蕩深海世界。

沒想到，「潛龍三號」的外形像條「小丑魚」；更沒想到，「小丑魚」的五官長相全都非同一般，各帶神功絕技。 

在「小丑魚」進行首次深海探險之際，記者請「潛龍三號」副總設計師、本次潛水器海試總體技術負責人許以軍揭示其別致的設計奧秘。

「潛龍三號」的外形像一條橘黃色的「小丑魚」。與紅色一樣，黃色是海上較醒目的顏色，「小丑魚」長成黃色，是為了在它從海底回到水面後，容易被識別和發現，好快速把它回收到母船上來。

許以軍說，「小丑魚」的嘴、眼睛、腦門、鰭、肚子、尾巴等等，都有其特殊功能，去到深海後可以發揮不同的作用。

嘴巴－－裝有前視聲吶，可將潛水器前進方向採集的聲學數據轉化為圖像，用以識別障礙物和周邊環境，告知自動駕駛儀，隨後在自動駕駛儀的控制下進行自主轉動和躲避，保障自身安全和正常作業。

眼睛－－是水平槽道推進器，輔助潛水器快速轉彎響應，助推其左右轉向。

腦門－－是位置定位，無線示位通訊以及燈光示位等，以與水面上的母船建立聯繫，告知自己在哪兒，身體狀態如何。

鰭－－4個「鰭」是4個全迴轉式舵，靠其操控實現潛水器的靈活前進後退、上浮下沉、左右轉彎。

肚子側下－－安裝著測深側掃聲吶，實現探測海底精細地形地貌功能。同時，側面還可搭載模塊化作業工具，如掛載溫鹽深儀（CTD）、多參數水質儀、甲烷傳感器等。

肚子下面－－安裝著水下高清照相機，獲取海底高清照片，實現對海底直觀視覺觀察；肚子下面還安裝有高度計，實時知道自己距底的高度；同時肚子裡面的深度計時刻知道自己在哪個水深深度上航行。

尾巴－－長長的尾巴上，安裝的是高精度磁力探測儀。可查找或判斷海底礦物質異常變化，為找礦提供數據參考設計師將卡通形象融入科學工程技術之中，就像科學技術與科普相結合一樣，以期引起更多人對無人自主潛水器探測海洋的興趣，更多人投入海洋探測事業中。

「這種非迴轉體大型立扁魚形設計，是結合流體動力學、仿生工程學最新設計理念以及航行控制系統綜合優化設計的結果，有利於它在複雜海底地形中穩定航行、高效避障、水面自航等。」許以軍說。

為滿足我國大洋礦產資源勘查和深海科考需求，2016年9月中國大洋協會與中科院瀋陽自動化研究所、國家海洋局第二海洋研究所籤訂了「潛龍三號」4500米級自主潛水器建造合同。隨後，長3.5米、高1.5米、重1.5噸的「小丑魚」面世。

在「潛龍二號」的基礎上，「潛龍三號」可靠性、實用性、安全性和國產化率進一步提高了。比如，針對一些電子設備功耗較高，新的潛水器加以改進降低了能耗；慣性導航系統等核心部件由進口改為國產；推進系統原來噪音較大、推進效率較低，現在進行了改進，噪聲降低、抗流能力得到加強；潛水器本體電磁兼容性更好，聲學成像質量得到相應提高，聲信號通信更加穩定。

此外，「潛龍三號」在海底的最長可工作時間在「潛龍二號」30多個小時的基礎上，預計將有顯著的提高。

正是裝有這些獨特的設備，「小丑魚」擁有了大本領。在深海複雜地形進行資源環境勘查時，具備微地形地貌成圖、溫鹽探測、甲烷探測、濁度探測、氧化還原電位探測、海底高清照相以及磁力探測等熱液異常探測功能。