國內(nèi)最大馬力“深海機(jī)器人”下線 是名副其實(shí)的深海“大力士”

一直對于水下探測和進(jìn)步的搜尋等工作進(jìn)行研究，目前國內(nèi)最大馬力無人遙控潛水器下線，主要用于對沉船沉物等進(jìn)行應(yīng)急救險(xiǎn)、搜尋和打撈等作業(yè)。

　　7月17日，國內(nèi)最大馬力的無人遙控潛水器下線。據(jù)介紹，這款由中車制造的潛水器馬力相當(dāng)于一臺寶馬X6，最深能下潛3000米，可提起4噸重物，是名副其實(shí)的深海“大力士”。

　　記者了解到，其主要用于對沉船沉物等進(jìn)行應(yīng)急救險(xiǎn)、搜尋和打撈等作業(yè)。

　　對于為何進(jìn)軍海洋裝備領(lǐng)域，相關(guān)負(fù)責(zé)人陳劍說，“海洋蘊(yùn)藏了豐富的石油、礦產(chǎn)、漁業(yè)資源。此前，由于開采裝備不成熟，開采成本比較高。隨著人類對資源的需求越來越高，海洋成為我們開采資源的主要領(lǐng)域。”

　　陳劍介紹，今后，“深海機(jī)器人”將用于海底油氣田施工，海底電纜和光纜鋪設(shè)等。未來逐步把深海機(jī)器人裝備擴(kuò)展到核電、潮汐發(fā)電及其他應(yīng)用領(lǐng)域，建立中國機(jī)器人裝備產(chǎn)業(yè)化基地。

　　揭秘 1

　　如何保證深海下潛平穩(wěn)？

　　記者在廠房見到了兩臺無人遙控潛水器。它們3米見方，看起來并不太大，自重也只有5噸。

　　無人遙控潛水器一般通過一根臍帶纜下放至海下3000米。這根臍帶纜不僅負(fù)責(zé)升降潛水器，還要進(jìn)行信號傳輸和供電。

　　深海下浪涌和湍流較強(qiáng)，如何保證臍帶纜不打結(jié)？如何保證潛水器下潛時的平衡？

　　技術(shù)人員嚴(yán)允指出了其中的秘訣。記者看到，潛水器的8個角各有一個電扇狀渦輪，也就是推進(jìn)器，既可提供動力，又可進(jìn)行360度姿態(tài)調(diào)整。“下放時是帶電操作，推進(jìn)器會動態(tài)調(diào)整平衡。”嚴(yán)允說。

　　揭秘 2

　　3000米水壓下如何工作？

　　陳劍說，深海裝備制造對材料的要求很嚴(yán)格。3000米的深海水壓巨大，海水對設(shè)備的腐蝕性也很大。

　　那么，如何保證潛水器在3000米海深中，抵消壓力正常工作呢？

　　嚴(yán)允說，他們使用的是壓力補(bǔ)償器。

　　“我們都知道，隨著下沉，水壓也越來越大，設(shè)備在下降過程中，一些裝置內(nèi)外的壓差也越來越大，這就需要壓力補(bǔ)償器。這些儀表裝置都是玻璃面板，為什么不會破碎，就是因?yàn)樵谙陆祷蛘呱仙^程中，壓力補(bǔ)償器自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，向儀表設(shè)備中充油，補(bǔ)償壓差。”嚴(yán)允解釋。

　　據(jù)他介紹，水下終端裝置的壓力值會始終維持在0.7到1個大氣壓。

　　揭秘 3

　　機(jī)械臂能進(jìn)行哪些操作？

　　記者看到，這臺深海機(jī)器人有兩個機(jī)械手臂，但是裝備的工具不太相同。左手像一把鉗子，可以用來夾持，右手自由度大一些，可以進(jìn)行一些旋轉(zhuǎn)操作，如擰螺絲。

　　在“手臂”周圍，還有一些“眼睛”——探照燈。“根據(jù)海水渾濁度的不同，大概能照清楚3米范圍，如果比較渾濁能看清1米，保證作業(yè)。再渾濁一些的話，就會啟用聲吶裝置。”嚴(yán)允介紹。

　　“工作人員在船上的顯示屏前進(jìn)行同步操作。這么長距離輸電和信號傳輸，會有壓降和信號損失，這些我們都已經(jīng)考慮在內(nèi)。”嚴(yán)允說。

　　據(jù)嚴(yán)允介紹，他們生產(chǎn)的“深海機(jī)器人”靈敏度很高，甚至能夠在海底撿起一根針。

　　■ 追訪

　　開發(fā)海底資源，深海機(jī)器人能做什么？

　　海洋不僅是生命起源的搖籃，還蘊(yùn)藏著無盡的礦藏。如今，越來越多的國家，將目光投向深海。那么，深海中有哪些資源可供開發(fā)呢？深海機(jī)器人又能起到什么作用？

　　礦產(chǎn)資源

　　中國大洋事務(wù)管理局處長李向陽介紹，海底多金屬結(jié)核分布面積很廣，我國已在太平洋調(diào)查200多萬平方公里，其中有30多萬平方公里為有開采價值的遠(yuǎn)景礦區(qū)，聯(lián)合國已批準(zhǔn)其中15萬平方公里的區(qū)域給我國作為開辟區(qū)。此外，海底還有很多金屬硫化物。

　　李向陽是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海多金屬結(jié)核采礦試驗(yàn)工程”的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，據(jù)他介紹，2001年5月，我國與國際海底管理局簽訂多金屬結(jié)核勘探合同，礦區(qū)面積為7.5萬平方公里，為期15年。“去年已經(jīng)續(xù)期5年。”李向陽說，2011年和2014年，獲得西南印度洋1萬平方公里的多金屬硫化物勘探合同區(qū)和西北太平洋3000平方公里的富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)。

　　開礦正是深海無人潛水器的應(yīng)用之一。中科院海洋研究所所長助理刁新源說，這些深海潛水器，還可幫助科學(xué)家繪制海底地形圖。

　　“此前受高度限制，地形分辨率只有十米級，有了深海潛水器以后，幾乎可以完全貼近地形滑翔，測繪出地形分布圖，目前可以做到厘米級。”刁新源說。

　　電力資源

　　海上風(fēng)電今后也將向深海方向發(fā)展，華東海上風(fēng)電研發(fā)中心主任趙生校介紹，我國海上風(fēng)電目前主要在近海區(qū)域，從初步規(guī)劃來看，水深5到25米范圍開發(fā)潛力是2億千瓦；水深5米到50米開發(fā)潛力是5億千瓦。

　　“這跟我國水電差不多在同一量級上，開發(fā)前景廣闊。海上風(fēng)電今后會往深海方向發(fā)展，我國大部分風(fēng)電規(guī)劃在50公里離岸距離范圍內(nèi)，江蘇規(guī)劃接近100公里。而歐洲一些海上風(fēng)電先進(jìn)國家，已經(jīng)建設(shè)到接近150公里。”趙生校說。

　　在海上建風(fēng)電設(shè)備，鋪設(shè)電纜是個問題。陳劍介紹，深海機(jī)器人有一項(xiàng)功能就是鋪設(shè)海底電纜。“近海電纜鋪設(shè)要求高，鋪設(shè)深度要求2米，航道穿越錨地要求更深，在3米以上。”趙生校說。

　　生物資源

　　近來，一些深海新物種的發(fā)現(xiàn)，令很多人認(rèn)識到深海有著完全不同的生態(tài)系統(tǒng)。

　　“海底高溫、黑暗、高鹽的環(huán)境，使深海生物有著特殊的生理特性和基因表達(dá)，這對工業(yè)酶的開發(fā)是一種新的資源。”李向陽說。

　　中科院海洋研究所所長助理刁新源則表示，深海有很多未知生物有待發(fā)現(xiàn)。

　　作為“科學(xué)號”考察船運(yùn)管中心主任，刁新源在科考中與同事發(fā)現(xiàn)了很多新的生物。“通過一些深海無人潛水器，我們獲得了大量深海生物樣品。在深海冷泉區(qū)、熱液區(qū)和海山區(qū)等不同海底環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)了9個大型深海生物新物種。在馬努斯熱液化能生態(tài)系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了1個新屬，5個新種。”刁新源說。