——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
(圖片由上海交通大學(xué)提供)
“三龍”有機(jī)配合,可實(shí)現(xiàn)從大面積到小范圍的逐漸搜索、定位、精細(xì)作業(yè),形成從點(diǎn)到線到面的完整深海裝備體系。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)——
日前,船齡高達(dá)30多年的我國大洋科考功勛船——“大洋一號(hào)”船,??繃液Q缶直焙7志挚瓶蓟卮a頭。本航次歷經(jīng)45天、航行6208海里,圓滿完成A、B兩個(gè)航段海試后滿載調(diào)查成果而歸。
這次綜合海試任務(wù)中,我國自主研發(fā)的“海龍”和“潛龍”潛水器驚艷亮相?!昂}垺毕盗袧撍髟贏航段中共完成8次下潛,各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);“潛龍三號(hào)”在B航段共下潛4次,下潛成功率百分之百。
可能有人會(huì)迷惑,蛟龍、海龍、潛龍到底什么關(guān)系?這些潛水器暗藏的黑科技有哪些?未來科考中,它們又有哪些“小目標(biāo)”?
遙控“海龍” 定點(diǎn)精細(xì)探測是長項(xiàng)
通常,水下機(jī)器人可以分為3類:載人潛水器(HOV)、遙控水下機(jī)器人(ROV)和自主水下機(jī)器人(AUV)。大家熟知的“蛟龍”號(hào)是載人潛水器,“海龍”號(hào)則是無人有纜潛水器,這兩類潛水器都擅長局部作業(yè)、定點(diǎn)精細(xì)探測;作為我國最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍”號(hào),是無人無纜潛水器,擅長大范圍精細(xì)探測。
“三龍”系列潛水器優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),成為我國目前深海探測裝備的主力軍。每一個(gè)“龍”家族中,家庭成員“性格分明”“‘海龍Ⅲ’為液壓驅(qū)動(dòng),國產(chǎn)化率達(dá)到90%,它的力氣更大一些,在搭載能力和取樣方面更強(qiáng)”?!昂}垻蟆备笨傇O(shè)計(jì)師、上海交大高級(jí)工程師吳超解釋說,“海龍11000”則為電動(dòng)驅(qū)動(dòng),屬于深潛觀測型“選手”,通過鎧裝纜和光纖微細(xì)纜可實(shí)現(xiàn)6000米到11000米級(jí)作業(yè),它還能和目前科考船上通用的臍帶纜進(jìn)行連接,適用性更強(qiáng)。
吳超全程參與了“海龍Ⅱ”的研制和應(yīng)用。他告訴科技日?qǐng)?bào)記者,相比于其他海龍系列,“海龍Ⅲ”增加了組合導(dǎo)航系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)短時(shí)精確定位,能按照設(shè)計(jì)的曲線和路由進(jìn)行海底巡查,不僅降低操作手負(fù)擔(dān),而且提高作業(yè)效率。此次作業(yè),“海龍Ⅲ”獲取了非常好的海底視頻和照片,并且高效率地完成了近底高清觀測、近底巡線和機(jī)械手取樣等工作。
“以往科考中獲取大量巖石、標(biāo)本后,采樣籃裝滿后必須取上來,否則無法再次作業(yè)。此次較大的突破是,本航次特意為海龍?zhí)柵鋫淞艘粋€(gè)海底升降機(jī),采取的樣品可裝進(jìn)升降機(jī)帶上船,而‘海龍’號(hào)繼續(xù)作業(yè)?!敝袊笱髤f(xié)會(huì)辦公室主任劉峰接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說,這種作業(yè)模式為首次嘗試,極大提升海上的作業(yè)效率,且節(jié)約船時(shí)。
自主“潛龍” 高智能擅長大范圍探測
作為我國目前最先進(jìn)的自主潛水器,“潛龍三號(hào)”在B航段中的表現(xiàn)格外耀眼:創(chuàng)下我國自主潛水器深海航程最遠(yuǎn)紀(jì)錄;開創(chuàng)自主潛水器和船載地質(zhì)取樣裝備同時(shí)作業(yè)的新模式……“B航段中,‘潛龍三號(hào)’南海海試和試驗(yàn)性應(yīng)用4個(gè)潛次全部成功,最大工作水深達(dá)3955米?!盉航段首席科學(xué)家、國家海洋局第二海洋研究所助理研究員蔡巍說。
“‘潛龍三號(hào)’是自主潛水器,智能水平更高、適合大范圍探測,如礦產(chǎn)資源調(diào)查、深??茖W(xué)研究、應(yīng)急事件處理等,像MH370失事搜尋,可用潛龍系列潛水器進(jìn)行大范圍搜索,一旦定位即可實(shí)施打撈。”“潛龍三號(hào)”總設(shè)計(jì)師、中科院沈陽自動(dòng)化所研究員劉健指著萌萌的“小黃魚”說,4個(gè)“鰭”是4個(gè)可旋轉(zhuǎn)舵推進(jìn)器,“掌管”前進(jìn)后退、上浮下沉;“尾巴”安裝了磁力探測儀;“嘴巴”則是前視聲吶,可將潛水器采集的聲學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像,用以識(shí)別障礙物和周邊環(huán)境,隨后在主控計(jì)算機(jī)的控制下通過自主轉(zhuǎn)動(dòng)和躲避,保障自身安全和正常作業(yè)。
“‘潛龍三號(hào)’在‘潛龍二號(hào)’基礎(chǔ)上做了改進(jìn),較大突破是最大航程從30多小時(shí)提至40來個(gè)小時(shí),穩(wěn)定性也得到驗(yàn)證,驗(yàn)收專家給它打了99.4分?!眲⒔「嬖V記者,“潛龍三號(hào)”還能實(shí)時(shí)監(jiān)測自身健康狀態(tài),并能根據(jù)不同程度作出“判斷”。對(duì)于小問題,它只進(jìn)行記錄,便于回去排查;碰到中等程度的問題,比如哪個(gè)設(shè)備壞了,它會(huì)自主重新規(guī)劃暫不執(zhí)行這一任務(wù),而執(zhí)行余下的任務(wù);一旦牽涉到安全性問題,它會(huì)直接結(jié)束使命自己回來。
“三龍”聚首 協(xié)同作業(yè)有望成“標(biāo)配”
業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),一船同時(shí)帶“海龍”“潛龍”出海的航次安排會(huì)在2019年出現(xiàn)?!膀札垺碧?hào)新母船等新型深??瓶计脚_(tái)一旦建成使用,我國將可實(shí)現(xiàn)“三龍”協(xié)同全天候作業(yè),提高航次綜合效益,構(gòu)建起以任務(wù)為導(dǎo)向的協(xié)同作業(yè)與互助機(jī)制。
“未來‘三龍’的協(xié)同作戰(zhàn)可表現(xiàn)為,用‘潛龍’號(hào)進(jìn)行大范圍搜尋,發(fā)現(xiàn)疑似目標(biāo)后,派‘蛟龍’號(hào)或‘海龍’號(hào)定點(diǎn)精細(xì)作業(yè),確認(rèn)后進(jìn)行打撈?!痹趧⒔】磥?,“三龍”互補(bǔ)結(jié)合使用,將更好地為大洋科考服務(wù)。
劉健認(rèn)為,“三龍”配合協(xié)同作業(yè),是未來科考的模式之一。另一個(gè)則是自主潛水器集群作業(yè),比如一個(gè)科考船可以帶好幾臺(tái)潛龍,隨著“潛龍”系列新成員的加入,今后應(yīng)用時(shí)將有更多集群作業(yè)機(jī)會(huì)。
“‘三龍’的有機(jī)配合,可實(shí)現(xiàn)從大面積到小范圍的逐漸搜索、定位、精細(xì)作業(yè),形成了我國從點(diǎn)到線到面的完整的深海裝備體系?!眲⒎宸Q。
?。ㄔd于《科技日?qǐng)?bào)》 2018-05-10 05版)
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