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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點,為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——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

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【科技日報】“龍”家族相約2019年抱團探海

2018-05-10 科技日報 劉垠
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語音播報

(圖片由上海交通大學(xué)提供)

  “三龍”有機配合,可實現(xiàn)從大面積到小范圍的逐漸搜索、定位、精細作業(yè),形成從點到線到面的完整深海裝備體系。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計——

  日前,船齡高達30多年的我國大洋科考功勛船——“大洋一號”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。“海龍”系列潛水器在A航段中共完成8次下潛,各項參數(shù)達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);“潛龍三號”在B航段共下潛4次,下潛成功率百分之百。

  可能有人會迷惑,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” 定點精細探測是長項

  通常,水下機器人可以分為3類:載人潛水器(HOV)、遙控水下機器人(ROV)和自主水下機器人(AUV)。大家熟知的“蛟龍”號是載人潛水器,“海龍”號則是無人有纜潛水器,這兩類潛水器都擅長局部作業(yè)、定點精細探測;作為我國最先進的自主潛水器“潛龍”號,是無人無纜潛水器,擅長大范圍精細探測。

  “三龍”系列潛水器優(yōu)勢互補,成為我國目前深海探測裝備的主力軍。每一個“龍”家族中,家庭成員“性格分明”“‘海龍Ⅲ’為液壓驅(qū)動,國產(chǎn)化率達到90%,它的力氣更大一些,在搭載能力和取樣方面更強”?!昂}垻蟆备笨傇O(shè)計師、上海交大高級工程師吳超解釋說,“海龍11000”則為電動驅(qū)動,屬于深潛觀測型“選手”,通過鎧裝纜和光纖微細纜可實現(xiàn)6000米到11000米級作業(yè),它還能和目前科考船上通用的臍帶纜進行連接,適用性更強。

  吳超全程參與了“海龍Ⅱ”的研制和應(yīng)用。他告訴科技日報記者,相比于其他海龍系列,“海龍Ⅲ”增加了組合導(dǎo)航系統(tǒng),可實現(xiàn)短時精確定位,能按照設(shè)計的曲線和路由進行海底巡查,不僅降低操作手負擔(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€海底升降機,采取的樣品可裝進升降機帶上船,而‘海龍’號繼續(xù)作業(yè)。”中國大洋協(xié)會辦公室主任劉峰接受科技日報記者采訪時說,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。

  自主“潛龍” 高智能擅長大范圍探測

  作為我國目前最先進的自主潛水器,“潛龍三號”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紀(jì)錄;開創(chuàng)自主潛水器和船載地質(zhì)取樣裝備同時作業(yè)的新模式……“B航段中,‘潛龍三號’南海海試和試驗性應(yīng)用4個潛次全部成功,最大工作水深達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’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、深海科學(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行大范圍搜索,一旦定位即可實施打撈?!薄皾擙埲枴笨傇O(shè)計師、中科院沈陽自動化所研究員劉健指著萌萌的“小黃魚”說,4個“鰭”是4個可旋轉(zhuǎn)舵推進器,“掌管”前進后退、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,用以識別障礙物和周邊環(huán)境,隨后在主控計算機的控制下通過自主轉(zhuǎn)動和躲避,保障自身安全和正常作業(yè)。

  “‘潛龍三號’在‘潛龍二號’基礎(chǔ)上做了改進,較大突破是最大航程從30多小時提至40來個小時,穩(wěn)定性也得到驗證,驗收專家給它打了99.4分?!眲⒔「嬖V記者,“潛龍三號”還能實時監(jiān)測自身健康狀態(tài),并能根據(jù)不同程度作出“判斷”。對于小問題,它只進行記錄,便于回去排查;碰到中等程度的問題,比如哪個設(shè)備壞了,它會自主重新規(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,一船同時帶“海龍”“潛龍”出海的航次安排會在2019年出現(xiàn)。“蛟龍”號新母船等新型深??瓶计脚_一旦建成使用,我國將可實現(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)與互助機制。

  “未來‘三龍’的協(xié)同作戰(zhàn)可表現(xiàn)為,用‘潛龍’號進行大范圍搜尋,發(fā)現(xiàn)疑似目標(biāo)后,派‘蛟龍’號或‘海龍’號定點精細作業(yè),確認(rèn)后進行打撈?!痹趧⒔】磥?,“三龍”互補結(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。另一個則是自主潛水器集群作業(yè),比如一個科考船可以帶好幾臺潛龍,隨著“潛龍”系列新成員的加入,今后應(yīng)用時將有更多集群作業(yè)機會。

  “‘三龍’的有機配合,可實現(xiàn)從大面積到小范圍的逐漸搜索、定位、精細作業(yè),形成了我國從點到線到面的完整的深海裝備體系?!眲⒎宸Q。

 ?。ㄔd于《科技日報》 2018-05-10 05版)

打印 責(zé)任編輯:侯茜

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