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中国海洋报(2014.08.14):北极纪行:北冰洋上双试车

撰稿: 沈阳自动化研究所 发布时间:2014-08-22
  813日,利用短期冰站作业的停船等待时间,考察队和“雪龙”船吊出中山艇,在利用“雪龙”船破冰开出的水塘里,进行了试艇和试机器人的双试车活动。

  以阴天和雾天为主的北极,前两天天气难得的睛好,不时有太阳从薄雾中露出头来,照得海面上的浮冰晶莹剔透、美轮美奂。自810日晚上开始首个短期冰站作业以来,考察队已完成了两个短期冰站的考察作业任务。 今天“雪龙”船在北冰洋北纬7642分、西经15103分附近海域再次停船,开始进行第3个短期冰站的作业。作业时间约为5个小时。

  船时下午2时(北京时间10时)左右,在指挥吊出黄河艇,运送考察队员去浮冰作业后,水手长唐飞翔又带领几名水手,将大舱盖上的苹果屋移开,将中山艇和水下机器人(ARV)吊到海面进行了双试车。据参加试艇活动的机匠长陈利平介绍,现在极地考察的主力艇是黄河艇。中山艇很长时间没有使用了,出发前几天在长江时试过一下,但因风浪太大,没怎么开行。为了支持水下机器人执行短期冰站考察任务,专门在艇上安装的折臂吊也很久没有使用。很快机器人就要参与短期冰站的考察作业了,到北极后中山艇能不能开行?艇上的折臂吊能不能正常吊运?机器人下海后能不能正常工作?都需要先试一下,有问题也好提前解决。

  船时下午3时(北京时间上午11时)左右,冰面温度在零下3度左右,海面无风无浪。中山艇和机器人被吊下“雪龙”船。陈利平和机工丁佳伟发动主机和发电机进行了试车,发现中山艇存在着冷却水排不出来、发电机油管老化漏油的问题。他们分析认为,冷却水排不出来,是因为冷却水与烟管走一个通道,烟管堵塞造成的。由于水塘面积小、周围都是浮冰,无法将艇开动试车,陈利平等人就采取把油门和离合器脱开,光开油门让发动机转速上来后,带动水泵转速提升,加大水压把水从烟管里面逼出来的办法,解决了冷却水的问题。随后,他们对老化的油管进行了更新维护,但发电机仍不能正常发动。为了节省时间,完成对折臂吊和机器人的试车,陈利平等人商量决定,将发电机的修理放在明天在船上继续进行,先由机电工丁峰和何金海从船上拉一根电线供折臂吊试车。

  电路接通后,“雪龙”船实验员夏寅月操作折臂吊进行了水下机器人下放试验。来自沈阳自动化研究所的考察队员曾俊宝针对海水密度比湖水大,机器人在海水中浮力变大的情况,对机器人进行了配平(让机器人在海水里的浮力呈中性,可以更方便地操纵机器上浮下沉)。该水下机器人曾两次参与北极考察。此前体积大、重量重,在北极应用起来很不方便。为了适应北极的需要,该所对它进行了技术改造,取消了一些在北极冰下不实用的设备,如磁罗盘、GPS定位仪、水声通信设备等,将它的长度由原来的2米缩减到1米,重量由过去的350公斤减小到了目前的180公斤,并在湖水里对其进行了实验。机器人吊到海面后,曾俊宝等人解开绳索,操纵机器人下到六七米的水下进行了十几分钟的航行。由于水塘里碎冰较多,影响螺旋桨工作,加上在冰上作业的考察队员下午6时(船时)就要回来,需要靠近“雪龙”船起吊回船。于是,曾俊宝他们于下午520分左右将机器人回收,结束了此次试车。

  回船后,曾俊宝告诉记者,这次机器人要参与两个短期冰站和1个长期冰站的考察作业,短期冰站需要中山艇作为支持平台,吊运机器人下海;长期冰站作业时,只需要“雪龙”船把机器人吊到冰上,他们就可以自己在冰上打洞、搭支架,用电葫芦吊机器人到海里作业。“经过试验,机器人一切正常。只要条件满足,水下机器人随时可以参与作业。”曾俊宝说。

  陈利平则表示,经过试艇,中山艇主机冷却水的问题已经解决,航行没有问题。发电机的问题他们准备明天上午再修,明天修好没有问题。退一万步说,如果发电机实在不能修好,也可以用小型发电机发电,解决折臂吊的供电问题。因此,中山艇作为机器人短期冰站作业的支撑平台不成问题。

  看来机器人的北极冰站考察作业是万事俱备,只等下水了。期待着改造后的机器人在今年的北极考察中有更好的表现,帮助考察人员获得更多更有效的北极考察数据和资料。