潜龙三号无缆水下机器人与船载设备协同作业新模式自粘铝箔
2022-07-14 16:05:31 鑫扩机械网
2019-02-25 09:19:58来源：网络整编
2月24日从自然资源部获悉，在中国大洋52航次第二航段科考中，科考队采取了“潜龙三号”无缆水下机器人与船载设备协同作业新模式，大大提高了调查作业效率。
据航次首席科学家李传顺介绍，本航段主要在大西洋中脊开展热液硫化物活动特征及热液区生态环境综合调查，使用的调查设备包括“潜龙三号”、深海摄像、深海电法、电视抓斗等。本航段科考队首先利用“潜龙三号”进行近底巡航，潜水器作业期间，利用母船光缆绞车同步下放深海摄像及深海电法进行测线调查。通过这种作业模式，可在调查区一次性获取包括近海底水体化学异常、海底岩石电磁异常以及高精度地形地貌等综合调查资料，为寻找新的热液活动区提供了声学、光学、电磁、水体化学等综合信息，大大提高了作业效率。
“这种作业模式成功的前提是，‘潜龙三号’在水下巡航和作业期间有稳定、可靠的出色表现。”“潜龙三号”副总设计师许以军认为，“潜龙三号”在本航段协同探测作业的测试与应用，进一步验证了“潜龙三号”、深海摄像、深海电法协同作业模式的可行性，实现了“潜龙三号”与船载装备“点、线、面”协同作业新模式。
“潜龙三号”是我国自主研制的潜龙系列潜水器成员，以深海复杂地形条件下资源环境勘查为主要应用方向，为我国目前最先进的无人无缆潜水器。
“潜龙三号”，长3.5米，高1.5米，重1.5吨。“它的嘴、眼睛、鳍、肚子、尾巴等，都有特殊功能。”中国科学院沈阳自动化研究所研究员、“潜龙三号”总设计师刘健介绍，它的嘴巴上装有前视声呐，可将潜水器前进方向采集的声学数据转化为图像，用以识别障碍物和周边环境。眼睛是水平槽道推进器，辅助潜水器快速转弯响应。4个“鳍”是4个全回转式舵，靠其操控实现潜水器的灵活前进后退、上浮下沉、左右转弯。肚子侧下安装着测深侧扫声呐，实现探测海底精细地形地貌功能。
“潜龙三号”是以完成大洋矿区的多金属硫化物资源调查任务为主要目标，具备微地貌测深侧扫声纳成图、温盐深剖面探测、甲烷探测、浊度探测、氧化还原电位探测、深海照相以及磁力探测等热液异常探测功能的4500米级自主潜水器。“‘潜龙家族’未来还会继续壮大，年底‘潜龙三号’还将参加海底资源探索任务。”刘健介绍。
现场，另外一款是我国自主研制的首套6000米级遥控潜水器装备（ROV）。2017年9月，深海科考型ROV系统圆满完成首次深海试验，最大下潜深度5611米，创我国ROV下潜最深纪录。深海科考型ROV系统的成功研制，填补了我国6000米级深海ROV空白，使我国跨入美国、日本、法国等世界上少数拥有6000米级ROV的国家行列。
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“潜龙三号”研发历程与海上实验结果
中国科学院沈阳自动化研究所副所长李硕表示，在2018年5月3日的“大洋一号”船综合海试总结会上，与会专家对“潜龙三号”的海试验收及试验性应用取得的成绩给予较高评价，给予祝贺的同时希望参加“潜龙三号”试验队员们再接再厉，争取在后续应用中再次取得好成绩，为国家的海洋探测、海洋开发提供强力科技支撑。
海试归来的中科院沈阳自动化所“潜龙三号”副总设计师、本项目执行负责人许以军告诉科技日报记者：“潜龙三号”通过2个潜次的海上试验，完成了试验大纲规定的全部试验内容，完成了海试任务，实现了海试目标。经海试现场专家组评议与打分，总得分99.4分，以高分通过了海上试验现场验收。验收后，“潜龙三号”又进行2个潜次试验性应用，在南海天然气水合物试验区、南海北部试采区和参照区完成了3个区块的试验性应用任务，获得了大量微地形地貌数据、海底照片、水体参数数据及磁力探测数据等，全部探测数据均完整有效。
据许以军介绍，“潜龙三号”在整个航段中展现了出色的稳定性和可靠性，在各项技术指标测试验证中又有新突破：最大续航力创深海AUV单潜次航程新纪录，总航程156.82公里，航行时间42.8小时，满足续航力30小时技术指标要求，大大提高了单潜次试验探测面积；最大速度达到3节，满足最大速度2.5节技术指标要求，进一步提高了潜水器抗流能力；潜水器试验全程工作稳定、可靠，4个潜次试验成功率达100%，提高了试验探测效率。
“潜龙三号”在试验性应用阶段对作业模式又有了新突破，创建了单潜次从多金属结核试采区长途跋涉几十公里到环境参照区的跨区域作业模式，节省了船时，提高了探测效率；由于“潜龙三号”良好的稳定性，在水下工作期间创造了“大洋一号”母船船载地质取样装备同时作业的新模式，有效节省了船时，提高了作业效率。
中科院沈阳自动化所共有10人参与了“潜龙三号”整个B航段综合海试，期间10位试验队员表现突出，发扬了不怕苦不怕累的拼搏精神，团结协作，同心同力，为海试的顺利完成作出重要贡献。海上4个潜次的试验，半数于半夜或凌晨完成回收任务，团队没有怨言，克服晕船的困扰，始终保持饱满的精神状态。“潜龙三号”团队的精神风貌受到了“大洋一号”船上其他科考队员及船员们的一致好评。
“潜龙三号”由中国大洋矿产资源研究开发协会办公室立项，中国科学院沈阳自动化研究所作为技术总体单位，联合国家海洋局第二海洋研究所等共同研制。