中国正在推进11000米载人、无人潜水器的研制
中国工程院院士、载人潜水器“蛟龙号”总设计师徐芑南近日透露,科技部已下达了11000米载人、无人潜水器的研制任务,目前取得了一系列阶段性成果。
“我们国家全面实现全海深科学研究与资源勘探的目标已经指日可待。”他说道。
2002年中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项,启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。2009年至2012年,接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。2012年6月,“蛟龙号”在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录。
徐芑南表示,中国载人深潜发展应加速,向海洋最深处挺进,同时还需加快发展无人深潜技术,以新一代人工智能等先进技术为创新引领,加快构建载人、无人优势互补,协同作业的潜水器共融体系。
我国载人潜水器发展现状
我国于20世纪80年代就开展了载人潜水器相关研究工作,1986年开展了首艘载人潜水器7103救生艇的研制,该潜水器长15m,重35t,最大下潜深度600m,1996年根据海试与应用经验,进行了潜水器大修及升级改装,配置了四自由度动力定位系统和集中控制与显示系统。针对军方水雷打捞需求20世纪750实验场先后装备了我国自行研制的Ⅰ型载人潜水器、Ⅱ型载人潜水器,两者均在水下打捞与作业中发挥了巨大作用。
在前期设计经验基础上,为实现我国海洋强国梦想,国家科技部联合国家海洋局、中船重工、中国科学院等几个部委单位全国约100家单位在国家“863”重大专项下立项支持集中攻坚,开展“蛟龙号”载人潜水器的研制(图18)。历经2002年立项,2006~2009年设计建造、总装集成、水池试验,2009~2012年海试等4个阶段。2012年6月,在马里亚纳海沟开展了大深度海试,成功下潜最大深度7062m,打破了日本SHINKAI 6500号保持了长达23a的下潜记录,创造了作业型深海载人潜水器新世界记录。
“蛟龙号”载人潜水器及其应用
海试成功后,2013~2017年“蛟龙号”进入了试验性应用阶段,所获成果全世界瞩目,作业范围覆盖世界七大海区(南海、东太平洋多金属结核勘探区、西太平洋海山结壳勘探区、西南印度洋脊多金属硫化物勘探区、西北印度洋脊多金属硫化物调查区、西太平洋雅浦海沟区、西太平洋马里亚纳海沟区),并完成了152次成功下潜,总计历时517d,总航程86000nmile以上,充分验证了其优异的技术性能,作业环境覆盖海山、冷泉、热液、洋中脊、海沟、海盆等典型海底区域,获得了海量高精度定位调查数据和高质量的珍贵地质与生物样品。截至2017年,有超过450余人次科学家参与下潜,掀起了世界范围内的深海调查与研究热潮。
在“蛟龙号”研制与应用的基础上,2009年,我国启动了第二台4500m级载人潜水器的研制(图19),利用我国近几年积累的技术进步和经验,大幅提高国产化设计、研制与测试能力,打造中国智造为核心的自主创新能力,攻克以浮力材料、深海锂电池、机械手为代表的深海核心技术及关键部件研发,为后续我国载人潜水器的谱系化建设打下基础。2017年6月完成了海试,49d完成了28次下潜,验证了其高效的作业效率,2017年11月完成了对“深海勇士”号中国船级社入级检验。
“深海勇士号”载人潜水器及其应用
在7000m级“蛟龙号”及4500m级“深海勇士号”的研制组织基础上,我国向万米级深渊载人潜水器发起了冲击,2016年,在科技部重点研发计划的支持下,我国启动了全海深载人潜水器及其关键技术的研制,目前,该载人潜水器的初步设计已经完成,预期2020年完成载人潜水器总装,具备海试条件。
在国家项目支持的同时,以上海海洋大学深渊科学与技术工程中心为代表的“民间资金+国家支持”研发运作新模式出现,为我国载人潜水器未来研发与运行开辟了另一条发展道路,尽管难度重重但在努力前行。2015年,该中心研制的万米级无人深渊器“彩虹鱼”号完成南海4000m级海试(图20),计划将于2019年向马里亚纳海沟发起挑战。
“彩虹鱼”号
在“蛟龙号”研制经验技术基础上,由海南亚龙湾海底世界旅游有限公司投资,委托中船重工第七〇二所研制了全通透观光潜水器“寰岛蛟龙”号(图21),该载人潜水器,可搭载11人,能力在全球首屈一指,设备整体采用柱形和球形有机玻璃相结合作为主耐压体的新型设计方式。该载人潜水器于2016年完成海试,并投入运营。
“寰岛蛟龙”号
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