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探海利器黄胖鱼有何过人之处

时间:2021-07-23 来源网站:普洱化工机械网

探海利器:“黄胖鱼”有何过人之处

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蔡华伟制图

正在执行中国大洋49航次业务化调查任务的“向阳红10号”带上了一件探海利器——潜龙二号。它是我国自主研发的4500米级深海资源自主勘查系统,也是目前国内最先进的自主水下机器人。

潜龙二号长啥样?它有何过人之处?未来又将如何应用?

相比潜龙一号,潜龙二号更像一辆越野车,能更好地在复杂地形中作业

见过潜龙二号的人,都对它印象深刻。

与很多潜水器不同,潜龙二号看起来就像一条鱼:长3.5米,高1.5米,体重1.5吨,立扁形身体通体鲜黄,还有4只“鳍”——科学家亲切地称之为“黄胖鱼”。

潜龙二号奇特的模样在国内独树一帜。“这是国际上首次应用非回转体立扁鱼形设计,有利于减少垂直面的阻力,便于它在复杂海底地形中垂直爬升,也可以增强水面航行能力。” 潜龙二号总设计师、中科院沈阳自动化研究所研究员刘健说,“我们设计的初衷并非为了仿照鱼形,外形设计依据的是水动力优化计算的结果,没想到最后和鱼的外形类似。”

科研人员在潜龙二号上倾注了大量心血,盼望它担负起深海探测的重任。

潜龙二号是在国家863计划支持下,由我国科研人员自行设计、历时5年艰苦攻关研制的。作为一套集成热液异常探测、微地形地貌探测、海底照相和磁力探测等技术的实用化深海探测系统,它主要用于多金属硫化物等深海矿产资源的勘探作业。

浩瀚海洋中蕴藏着丰富的资源,根据国际海底管理局的相关规章,哪个国家最先探测到海底资源,并提供相应数据和资料,就能获得优先开采权。仅靠人类的潜水技术,不能到达深海的绝大部分区域,水下机器人就有了用武之地。

水下机器人通常分为三类:载人潜水器(HOV)、遥控水下机器人(ROV)和自主水下机器人(AUV)。其中,大名鼎鼎的蛟龙号是载人潜水器,海龙号是无人遥控潜水器,二者均擅长局部作业、定点精细探测,却不擅长大范围精细探测。潜龙号则不同,它是无人无缆自主潜水器,可以自由行动,在较大的区域范围内进行精细探测,可以自主导航、自主作业以及自我保护。

我国第一台实用型6000米水下机器人潜龙一号诞生于“十二五”期间,应用于海底较平坦的多金属结核区。

早就有潜龙一号了,还要“黄胖鱼”做什么?

“洋中脊多金属硫化物区的海底地形异常复杂,上下起伏达1000多米,探测难度很大。”大洋49航次第二航段首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所研究员陶春辉说,有些任务潜龙一号胜任不了,需要升级版的潜龙二号。

相比潜龙一号,潜龙二号更像一辆越野车,能更好地在复杂地形中作业:除了探测多金属硫化物,它还能探测多金属结壳资源,获得同时间同位置的声学微地貌、温盐深、浊度、甲烷、氧化还原电位、磁力等多种数据,进而圈定矿化区。

“黄胖鱼”构造精、“智商”高,探测成绩创下我国深海自主水下机器人之最

“黄胖鱼”怎么工作?

下潜前,科研人员会在“黄胖鱼”的“大脑”中植入参数和使命配置,然后用吊车将其放到水中;之后解除吊车和潜水器之间的联系,“黄胖鱼”就能够下潜到指定区域。

“它身上安装了下沉压载铁和上浮压载铁。下水后它依靠自身重力下潜。下潜到预定深度后,它自动抛掉下沉压载铁,然后开始作业。完成作业后,它会自动抛掉上浮压载铁,实现自动上浮,工作人员再通过遥控挂钩或抛绳等方式将它回收到母船。”刘健说。

到达作业区的“黄胖鱼”非常忙碌。在“大脑”控制下,它的“眼睛”格外敏锐,背着一架“相机”灵活穿梭,“尾巴”也在同步工作。

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