52小時(shí)內(nèi)連續(xù)下潛4次 “深海勇士”號(hào)精彩首秀

原標(biāo)題：高頻率下潛28次，最大深度4534米，接近世界先進(jìn)水平

深海勇士 精彩首秀

“深海勇士”號(hào)在進(jìn)行載人深潛試驗(yàn)。張素 攝（人民視覺）

日前，作業(yè)能力達(dá)到水下4500米的“深海勇士”號(hào)載人潛水器結(jié)束運(yùn)行階段的首個(gè)航次，由“探索一號(hào)”母船搭載，順利返回位于三亞的碼頭。目前，潛水器狀態(tài)良好。

在這個(gè)航次中，“深海勇士”號(hào)完成了哪些任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了哪些突破？它與國(guó)際、國(guó)內(nèi)同類型潛水器相比，有哪些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)？實(shí)現(xiàn)了哪些創(chuàng)新？接下來(lái)，它將承接什么樣的任務(wù)？未來(lái)我國(guó)在潛水器研制方面將有什么“新”動(dòng)作？

國(guó)產(chǎn)化率超九成，首次實(shí)現(xiàn)52小時(shí)連續(xù)下潛4次的紀(jì)錄

去年夏天，“深海勇士”號(hào)在南海進(jìn)行了為期46天的海上試驗(yàn)之后，高頻率下潛28次，最大下潛深度達(dá)到4534米，共完成388項(xiàng)測(cè)試。

此次航行是繼去年海試后進(jìn)入運(yùn)行階段完成的首個(gè)航次，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破。據(jù)了解，在為期17天的航程中，潛水器總計(jì)完成了17次下潛，平均每個(gè)潛次在水中時(shí)間不低于8小時(shí)。其間，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，表現(xiàn)出色。

在本航次中，“深海勇士”號(hào)首次實(shí)現(xiàn)了52小時(shí)內(nèi)連續(xù)下潛4次的紀(jì)錄。

中科院深海科學(xué)與工程研究所航次領(lǐng)隊(duì)唐古拉山說(shuō)：“這4次下潛中包含了1次六級(jí)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(guó)際上只有俄羅斯能做到在夜間進(jìn)行布放和回收。這次我們也成功做到了，說(shuō)明我們已經(jīng)在接近世界先進(jìn)水平。”

潛水器在本航次中按照科學(xué)家的要求，實(shí)施了包括爬坡、定點(diǎn)作業(yè)、按照既定航線行駛等操作。在運(yùn)行階段，也同步進(jìn)行潛航員訓(xùn)練。本航次，兩位潛航員學(xué)員完成了超過(guò)15次的海上下潛，并成為潛水器主駕駛，“深海勇士”號(hào)的潛航員梯隊(duì)也日臻成熟。

專家表示，本航次還進(jìn)一步檢驗(yàn)了潛水器對(duì)高海況環(huán)境的適應(yīng)性，擴(kuò)展了潛水器及運(yùn)行維護(hù)團(tuán)隊(duì)的全時(shí)段作業(yè)能力，形成了新的與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的載人潛水器海上運(yùn)行管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

去年12月1日，“深海勇士”號(hào)正式通過(guò)科技部組織的專家組驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)果顯示潛水器總體性能優(yōu)秀，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到95%。

唐古拉山表示，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備在本航段過(guò)程得到了充分驗(yàn)證，在所有潛次里沒有出現(xiàn)過(guò)任何一個(gè)影響下潛的問題。“我們對(duì)潛水器的表現(xiàn)非常滿意！”

此外，潛水器要承擔(dān)的是科學(xué)考察的任務(wù)，去探索海洋的奧秘。在本航次中，“深海勇士”號(hào)一共取得了100多個(gè)大生物樣品和大量調(diào)查數(shù)據(jù)。同時(shí)，也遇到了不同類型的海底地形，而對(duì)不同地形海洋生物的研究將有助于加深我們對(duì)地球的認(rèn)識(shí)。

控制系統(tǒng)擁有高精度組合導(dǎo)航功能，能夠?qū)崿F(xiàn)“大海撈針”

“深海勇士”號(hào)載人潛水器課題立項(xiàng)于2014年，但其關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作早已啟動(dòng)，目標(biāo)是推動(dòng)我國(guó)大深度潛水器關(guān)鍵技術(shù)和核心部件國(guó)產(chǎn)化、功能化、譜系化，并帶動(dòng)深海技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“深海勇士”號(hào)在研制過(guò)程中突破了包括鈦合金載人艙、超高壓海水泵、低噪聲推進(jìn)器、液壓源、充油鋰電池、浮力材料、控制與聲學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)。專家表示，與國(guó)際同類潛水器相比，4500米載人潛水器在電能、潛浮速度、聲學(xué)通信和自動(dòng)控制方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

“深海勇士”號(hào)用鋰電池取代了原先的銀鋅電池，使電池可用次數(shù)從50次增加到500次，使用壽命長(zhǎng)達(dá)5年左右。使用鋰電池后，潛水器可借助電力快速上浮和下潛，增加在深海作業(yè)的時(shí)間。

“深海勇士”號(hào)還擁有目前世界先進(jìn)的控制系統(tǒng)，這套控制系統(tǒng)可以擴(kuò)展到其它載人潛水器中去并可被其它類潛水器所借鑒。

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所“深海勇士”號(hào)控制系統(tǒng)研制課題負(fù)責(zé)人祝普強(qiáng)說(shuō)：“如果把載人潛水器想象成智能生物的話，控制系統(tǒng)就像生物的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。比如潛水器在水下是什么姿態(tài)，它怎么往前跑、怎么作業(yè)、怎么懸停，都有一個(gè)很好的控制?，F(xiàn)如今，汽車領(lǐng)域還在往無(wú)人駕駛或者自動(dòng)駕駛方面發(fā)展，而潛水器已經(jīng)具備了自動(dòng)駕駛的能力。”

除了自動(dòng)駕駛以外，新一代潛水器控制系統(tǒng)最牛的設(shè)計(jì)就是其高精度的組合導(dǎo)航功能，可以實(shí)現(xiàn)“大海撈針”。

祝普強(qiáng)說(shuō)：“比如去熱液區(qū)、去冷泉區(qū)作業(yè)，或者是做深淵的海底培養(yǎng)，要把設(shè)備放在那兒，潛水器都需要精確到達(dá)該位置，并能夠第二次或者多次重復(fù)到達(dá)那個(gè)位置，而在一片漆黑的大洋深處，這無(wú)異于‘大海撈針’。”

此外，“深海勇士”號(hào)還可從海底向支持母船高效傳輸圖像。祝普強(qiáng)介紹，國(guó)外的載人潛水器一般都是實(shí)現(xiàn)了模擬信息的傳輸，或者能實(shí)現(xiàn)低帶寬的數(shù)據(jù)傳輸，而“深海勇士”號(hào)實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)字通信，可以實(shí)現(xiàn)高效的圖像傳輸，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。

帶動(dòng)一批深海技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大大提高裝備國(guó)產(chǎn)化率

此前我們國(guó)家已經(jīng)有了7000米級(jí)深度的 “蛟龍”號(hào)載人潛水器，為什么還要研制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征，我國(guó)不僅需要下潛深度大的潛水器，還需要適應(yīng)不同科考需求、到達(dá)各種不同海域深度的潛水器。

中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所深海工程技術(shù)部主任陽(yáng)寧說(shuō)：“4500米載人潛水器的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可靠性、可維性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性，可抵達(dá)我國(guó)領(lǐng)海水深不大于4500米的所有區(qū)域和國(guó)際上的科考熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行科學(xué)考察。比如說(shuō)，考察熱液還有地質(zhì)構(gòu)造的活動(dòng)，進(jìn)行水下的考古，以及一些救援、搜尋的工作，應(yīng)用的范圍非常寬廣。”

陽(yáng)寧表示，從國(guó)際上看，載人深潛器另一個(gè)主要業(yè)務(wù)是考古。下一步，“深海勇士”號(hào)也希望在南海嘗試海上絲綢之路的研究，發(fā)現(xiàn)文物、還原歷史。

更重要的是，“深海勇士”號(hào)的研制能帶動(dòng)一批深海通用技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大大提高裝備國(guó)產(chǎn)化率。

陽(yáng)寧介紹，通過(guò)“深海勇士”號(hào)載人潛水器的研制，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)的材料制造、裝備制造業(yè)上了一個(gè)臺(tái)階。“比如，鈦合金和浮力材料，我們現(xiàn)在就可以完全自制。此外，‘深海勇士’號(hào)還帶動(dòng)了裝備技術(shù)進(jìn)步，比如攝像頭和水下用的燈。有些水聲通訊技術(shù)方面，已經(jīng)大大地領(lǐng)先其他國(guó)家，比如我們能做到4500米的水聲通訊。”

據(jù)悉，中國(guó)萬(wàn)米級(jí)載人潛水器的研制正有條不紊地進(jìn)行著，預(yù)計(jì)將在2020年完成研制。萬(wàn)米級(jí)載人潛水器建成投入使用后，將會(huì)創(chuàng)造新的“中國(guó)深度”。（記者 吳月輝）