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辽宁日报(2016.03.23):总设计师刘健解密——“潜龙二号”印度洋海试

撰稿: 办公室 发布时间:2016-03-23

  

  

  蛟龙号是载人潜器(HOV),相对体积、重量较大,水下活动范围较小,系统更复杂,安全性要求更高,更适用于科学研究和定点精细作业。

  

  “潜龙二号”是自主水下潜器(AUV),无人无缆,水下活动范围大,可实现近海底大范围的地形地貌和热液异常探测,但难以实现精细作业,适用于大范围海底资源勘测。

  “潜龙二号”是我国863计划深海潜水器技术与装备重大项目的研究课题之一,是由中国大洋协会牵头,中国科学院沈阳自动化研究所作为技术总体单位,联合国家海洋局第二海洋研究所等参研单位,共同研制的4500米级深海资源自主勘查系统。 

   2015年12月16日,执行我国第40航次科考任务的“向阳红10号”起航,“潜龙二号”随船出发,执行热液硫化物区的验收试验和首次深海热液区探测任务。“潜龙二号”西南印度洋试验性应用的成功,填补了我国深海硫化物热液区自主探测技术装备的空白。   

  “仅在龙?热液区一次下潜探测中,‘潜龙二号’ 就有效完成了30多次规避障碍控制。”3月22日,“潜龙二号”的总设计师、中科院沈阳自动化所研究员刘健在接受记者采访时回忆道。 

  时间回到3月10日,在西南印度洋第二航段度过40天的“向阳红10号”船靠港毛里求斯路易港,圆满完成了中国大洋40航次第二航段的科学调查任务。作为40航次前两个航段的“主角”,我国自主研发的“潜龙二号”自主水下机器人完美地完成了首次试验性应用任务。 

  历时86天,刘健和沈阳自动化所其他9名海试人员随“潜龙二号”出海,圆满完成了首次使用我国自主知识产权的AUV  进行洋中脊热液区大洋探测的海试任务。 

  高分通过“考试”

  “这次我们不但通过了全项功能考试,让验收专家打出了92.7分的高分,在第二阶段还完成了7个长航程探测任务,效果非常好。”

  刘健介绍,这次海上作业分验收试验和试验性应用两个阶段。在第一航段,“潜龙二号”顺利完成了验收试验规定的所有考核项目,取得了多项突破性成绩。 

  1月29日,863现场验收专家一致同意通过现场验收。 

  在成功通过验收的基础上,“潜龙二号”在第二航段又下潜8次,累计航程近700公里,探测面积达218平方公里,其中单次下潜最大探测时间达到32小时13分钟,最大航行深度超过3200米。本航段“潜龙二号”连续4个长航程成功探测成绩创下了我国深海AUV之最。 

  潜器回收最受考验 

  “从技术上说,我们跟发达国家相当。但‘潜龙二号’毕竟刚进入试验性应用阶段,应用程度和国外还不能比,所以说成熟度、经验方面和国外先进深海AUV还有差距。”刘健介绍,首先要保证的就是潜器的安全。 

  “如果海试中我们能及时发现故障,并经过调整后从根本上解决问题,那么这种意义比顺利完成试验还要大。”刘健介绍,每一次下水后,海试人员都要安排24小时值班轮流守护。潜器每一次上岸后,海试人员都迅速进入数据分析阶段和下一潜次的准备中。因为海试费用十分高昂,每天都是几十万的费用。遇到问题,海试人员经常要连夜排查,连续奋战。 

  “西南印度洋的海况十分恶劣,要在高海况下安全回收潜器在世界上也属难题。”副总师赵宏宇介绍,“潜龙二号”此次海试共进行了16次下潜,也就是完成了16次回收。要顺利回收重达1.5吨的“潜龙二号”,海试人员分工明确,有的负责止荡绳,有的拿防碰杆,最关键的是挂钩环节。“杆子长9米,在岸上举几分钟都很吃力,在起伏较大的海面上更是对体力的极大考验,有时需要换几次人才能完成。”

  练成“秒睡”的新技能 

  要说海上的生活如何,高级工程师、电气硬件负责人许以军的感觉就是一个字——晕。刚开始他两天两宿没吃东西,在甲板上工作时更是随手拿桶,走两步吐一口。晚上睡觉也睡不踏实。 

  高强度的海试任务,让大家只能见缝插针,抓紧一切时间休息,很多研究人员养成了在几分钟内“秒睡”的新技能。在适应了海上工作和生活后,很多海试人员也会在闲暇时间进行乒乓球比赛、文艺表演。 

  功能 

  “潜龙二号”的三大重要功能,是近海底精细地形地貌探测、热液活动区热液异常探测和热液活动区的近底光学探测。 

  克服的难题 

  “潜龙二号”出色的航行及避碰性能,累计完成300多次规避障碍控制,最困难的当属潜器回收。 

  装载设备 

  “潜龙二号”装载有CTD、氧化还原电位计、浊度计、甲烷传感器、磁力仪等重要探测设备,能够探测到热液活动区的热液异常。“潜龙二号”还装载有高清晰数码相机,具有在复杂海底地形条件下近底航行的能力,可实现近底光学成像。 

  进行的科研项目 

  “潜龙二号”采用了测深侧扫声呐水下实时信号处理技术,实现了深海近海底高精细地形地貌快速成图,试验中获得了断桥、龙旂、玉皇热液区的近海底精细三维地形地貌数据和磁力数据。 

  (原载于《辽宁日报》 2016-03-23 第07版)