三种类型的水下机器人均为人类在探索深海大洋中立下了赫赫战功。例如全世界下潜最多的潜水器“阿尔文”号曾经在地中海850米深的海底找到了一颗遗失的氢弹,1985年成功找到沉睡多年的“泰坦尼克”号;日本研制的“海沟”号1997年在关岛附近成功地下潜到10911米深的马里亚纳海沟底部,从海底采回的泥浆中发现180种微生物;号称“黑匣子搜索神器”的美军“蓝鳍金枪鱼”号曾潜入南印度洋搜寻马航失联客机MH370的下落,它就是自主式水下潜水器……
三龙闹海”各显神通
我国水下机器人研制是从上个世纪七八十年代开始的。我国首台水下机器人“海人一号”由中科院沈阳自动化研究所1986年研制成功。目前,中国已经建立了以蛟龙号载人潜水器、“海龙”号无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器为代表的大洋勘探“龙家族”。
蛟龙号赫赫有名,可载人下潜至7000多米,可以在全球99.8%的海底实现较长时间的海底航行、海底照相和摄像、沉积物和矿物取样、生物和微生物取样、标志物布放、海底地形地貌测量等作业。
“海龙”号ROV下潜深度达3500米,主要用于大洋海底调查活动,包括海底热液矿物取样、大洋深海生物基因和极端微生物的研究,以及探索人类起源的秘密等。同时也可用于海洋石油工程服务,水下管道、电缆检测维修等各种水下作业。
“潜龙”系列目前有“潜龙一号”和“潜龙二号”两台水下机器人。与“蛟龙”号及“海龙”号相比,“潜龙”系列可以真正实现自主导航、自主作业以及自我保护。“蛟龙”号更适合于定点或小区域作业,而“潜龙”的工作范围更大。
“潜龙一号”是我国自主研制的首个6000米水下无人无缆潜器,长4.6米、直径0.8米、重1500公斤的回转体,最大工作水深6000米,巡航速度2节,最大续航能力24小时,配有浅地层剖面仪等探测设备。它可完成海底微地形地貌精细探测、底质判断、海底水文参数测量和海底多金属结核丰度测定等任务。
据悉,“潜龙一号”于2011年11月启动研制;2013年3月和5月通过湖上试验和海上试验,累计下潜7次,最大下潜深度4159米;2013年10月,执行了首次应用任务,标志着中国深海资源勘察装备实用化改造取得重大进展。
“潜龙二号”是4500米级深海资源自主勘察系统,能进行海底照相、微地形地貌测量、热液异常探测。
“‘潜龙二号’是在‘潜龙一号’的基础上,针对多金属硫化物探测的不同需求研制的。它采用全新非回转体立扁形设计,更适应我国西南印度洋多金属硫化物合同区复杂的海底地形,上下更自如。而‘潜龙一号’回转体设计比较适合较为平坦的海底地形,它以太平洋底多金属结核调查任务为目的,兼顾其他多种深海资源的勘探和开发需求,为海洋科学研究及资源开发提供数据。”刘健告诉记者。
由于体积小、行动灵活,AUV适宜集群使用,此次“向阳红10”船正是搭载了“潜龙一号”“潜龙二号”两个潜水器,进行一艘大船支撑两个潜水器的尝试。刘健说,未来还可以发展到一艘母船支撑四五个潜水器,提高效率、节约资源。
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