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“深海勇士”精彩首秀 國產化率超九成

2018年04月11日 10:07 來源:人民日報中央廚房 作者:吳月輝
日前,作業能力達到水下4500米的“深海勇士”號載人潛水器結束運行階段的首個航次,由“探索一號”母船搭載,順利返回位於三亞的碼頭。目前,潛水器狀態良好。

   原標題:高頻率下潛28次,最大深度4534米,接近世界先進水平——深海勇士 精彩首秀

  日前,作業能力達到水下4500米的“深海勇士”號載人潛水器結束運行階段的首個航次,由“探索一號”母船搭載,順利返回位於三亞的碼頭。目前,潛水器狀態良好。

  在這個航次中,“深海勇士”號完成了哪些任務,實現了哪些突破?它與國際、國內同類型潛水器相比,有哪些獨特優勢?實現了哪些創新?接下來,它將承接什麼樣的任務?未來我國在潛水器研製方面將有什麼“新”動作?

  國產化率超九成,首次實現52小時連續下潛4次的紀錄

  去年夏天,“深海勇士”號在南海進行了為期46天的海上試驗之後,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後進入運行階段完成的首個航次,實現了多項突破。據瞭解,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於8小時。其間,國產化設備運行穩定,表現出色。

  在本航次中,“深海勇士”號首次實現了52小時內連續下潛4次的紀錄。

  中科院深海科學與工程研究所航次領隊唐古拉山説:“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,説明我們已經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、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,併成為潛水器主駕駛,“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境的適應性,擴展了潛水器及運行維護團隊的全時段作業能力,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範和標準。

  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,驗收結果顯示潛水器總體性能優秀,國產化率達到95%。

  唐古拉山表示,國產化設備在本航段過程得到了充分驗證,在所有潛次裏沒有出現過任何一個影響下潛的問題。“我們對潛水器的表現非常滿意!”

  此外,潛水器要承擔的是科學考察的任務,去探索海洋的奧祕。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查數據。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於加深我們對地球的認識。

  控制系統擁有高精度組合導航功能,能夠實現“大海撈針”

  “深海勇士”號載人潛水器課題立項於2014年,但其關鍵技術的研發工作早已啓動,目標是推動我國大深度潛水器關鍵技術和核心部件國產化、功能化、譜系化,並帶動深海技術相關產業的發展。

  “深海勇士”號在研製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、控制與聲學等關鍵技術。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,使電池可用次數從50次增加到500次,使用壽命長達5年左右。使用鋰電池後,潛水器可藉助電力快速上浮和下潛,增加在深海作業的時間。

  “深海勇士”號還擁有目前世界先進的控制系統,這套控制系統可以擴展到其它載人潛水器中去並可被其它類潛水器所借鑑。

  中國科學院瀋陽自動化研究所“深海勇士”號控制系統研製課題負責人祝普強説:“如果把載人潛水器想象成智能生物的話,控制系統就像生物的大腦和神經系統。比如潛水器在水下是什麼姿態,它怎麼往前跑、怎麼作業、怎麼懸停,都有一個很好的控制。現如今,汽車領域還在往無人駕駛或者自動駕駛方面發展,而潛水器已經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最牛的設計就是其高精度的組合導航功能,可以實現“大海撈針”。

  祝普強説:“比如去熱液區、去冷泉區作業,或者是做深淵的海底培養,要把設備放在那兒,潛水器都需要精確到達該位置,並能夠第二次或者多次重複到達那個位置,而在一片漆黑的大洋深處,這無異於‘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了模擬信息的傳輸,或者能實現低帶寬的數據傳輸,而“深海勇士”號實現了高速數字通信,可以實現高效的圖像傳輸,這是一個很大的進步。

  帶動一批深海技術和產業發展,大大提高裝備國產化率

  此前我們國家已經有了7000米級深度的 “蛟龍”號載人潛水器,為什麼還要研製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徵,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部主任陽寧説:“4500米載人潛水器的優勢體現在可靠性、可維性、實用性、經濟性,可抵達我國領海水深不大於4500米的所有區域和國際上的科考熱點區域進行科學考察。比如説,考察熱液還有地質構造的活動,進行水下的考古,以及一些救援、搜尋的工作,應用的範圍非常寬廣。”

  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,發現文物、還原歷史。

  更重要的是,“深海勇士”號的研製能帶動一批深海通用技術和產業的發展,大大提高裝備國產化率。

  陽寧介紹,通過“深海勇士”號載人潛水器的研製,帶動了國內相關的材料製造、裝備製造業上了一個台階。“比如,鈦合金和浮力材料,我們現在就可以完全自制。此外,‘深海勇士’號還帶動了裝備技術進步,比如攝像頭和水下用的燈。有些水聲通訊技術方面,已經大大地領先其他國家,比如我們能做到4500米的水聲通訊。”

  據悉,中國萬米級載人潛水器的研製正有條不紊地進行着,預計將在2020年完成研製。萬米級載人潛水器建成投入使用後,將會創造新的“中國深度”。《 人民日報 》( 2018年04月10日 12 版)

 
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