“潜龙三号”是怎样的“深潜明星”?

2018-10-26 05:32诗平
科学大众·小诺贝尔 2018年7期
关键词:潜龙潜水器热液

诗平

前段时间,大洋深处热闹非凡,各路探海英雄频频刷新着中国自主研发的深海装备挺进蓝海的纪录。4月20日至30日,备受瞩目的当前中国最先进的自主无人潜水器——“潜龙三号”先后下潜4次,包括2次功能牲验证下潜和2次实验牲应用下潜。

作为我国的“深潜明星”,“潜龙三号”在深海小试身手后又展现了哪些过人本领呢?

本领一:智商高,自主航行能避障

深潜器通常分为载人潜水器(HOV)、无人有缆潜水器(ROV)和无人无缆潜水器(AUV), “蛟龙号”“海龙三号”和“潜龙三号”分别是3类潜水器的代表。前两类潜水器在深海作业时需要人为实时操控,载人潜水器有潜航员驾驶,无人有缆潜水器需要母船上的熟练操作手通过视频对深海中的无人有缆潜水器进行操控。不过,“潜龙三号”则因其“高智商”,在深海作业时要简单得多,无需人为操控。

“潜龙三号”出发前将事先规划好的作业深度、路径及内容等使命,输入其大脑—一控制计算机。通过这个强大的“大脑”,“潜龙三号”就能发挥其聪明才智。

它可以用“嘴”内的前视声呐感知前方障碍物,用“肚皮”底下的高度计感知离底高度,并且能操控“眼睛”内的水平槽道推进器和左右分布的四个鳍,从而让自己的身体实现前进后退、上浮下沉、左右转向等动作,可以自由自在地在海里遨游,并且智能化避开障碍。

同时,“潜龙三号”肚子里的惯导系统能计算自己所处的位置,并将其位置及工作状态等信息,通过背部的声通信系统发送给母船。

“潜龙三号”不仅“智商高”,而且很虚心好学。如果它的位置有偏差,会虚心接受母船发送来的准确位置信息并予以改正,再结合“肚皮”底下的高度计感知的高度信息、深度计感知的深度信息,正确打开或关闭各个探測设备,在一片漆黑的深海里自主“翻山越岭”,按设计的使命完成任务。

本领二:勘查范围大,数据质量高

相对而言,载人潜水器、无人有缆潜水器擅长小范围精细作业,“潜龙三号”则更擅长较大范围的深海近底高精度勘查,作业效率更高。

在已完成的三个潜次中,“潜龙三号”最长的一次航行超过42小时,遨游156千米,获取了约40平方千米的相关科学数据。在另外两个潜次中,它还拍摄了大量海底高清照片,为深海调查提供科学资料。

结果表明,“潜龙三号”不但创造了深海无人无缆潜水器单潜次航程最远的深海航行纪录,并首次实现无人无缆潜水器与船载地质取样同时作业新模式。如果把载人潜水器比喻为战斗机,那么无人无缆潜水器就可以理解为无人机,它按照下潜前输入的任务使命,在水下自主进行航行探测作业,如遇紧急情况时可自主决策是否抛弃压载上浮。

此外,在“潜龙二号”的技术基础上,“潜龙三号”通过减少电子设备功耗,提高推进效率,在最大续航能力测试上取得了非常好的试验效果。“潜龙二号”最长可工作30多个小时,“潜龙三号”则高达40多个小时。别看人家外表很呆萌,但本领强大着呢!它不仅使得系统噪声降低、工作效率提高、抗流能力得到加强,而且让声学成像质量也得到相应提升。

内涵如此丰富,能力如此之强,难怪大家都称赞“潜龙三号”为“深潜明星”!

本领三:尾巴是法宝,帮着来找矿

“潜龙三号”除了有高智商的大脑,它那长长的尾巴其实也隐藏着过人的本领。虽然在这几个潜次中并没有太多展现,但如果把它放到印度洋和大西洋的多金属硫化物资源勘查中将会大显身手。它的尾巴内置有三分量磁力仪,对多金属硫化物资源勘查格外重要。

多金属硫化物资源是海底热液活动的产物,海底热液区包括活动热液区与非活动热液区。三分量磁力仪不仅能帮助发现活动热液区,而且还能帮助找到非活动热液区,是一个“挖矿”好帮手。

“潜龙三号”第四次下潜到南海多金属结核试采区,首次与船载地质取样设备同日寸作业,为深海综合调查开创了全新的复合型作业模式。

未来,随着“蛟龙号”新母船等新型深海科考平台的使用,中国科研团队也将积极探索多平台协同作业模式,提高航次综合效益,构建以任务为导向的协同作业与互助机制。

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