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蛟龙号载人潜水器

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,“蛟龙”号接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。2012年7月,“蛟龙”号在马里亚纳海沟试验海区创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录,同时也创造了世界同类作业型潜水器的最大下潜深度纪录。这意味着中国具备了载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力。

2014年12月18日,“蛟龙”号首次赴印度洋下潜。2014年12月26日,“蛟龙”号载人潜水器在西南印度洋执行第88潜次科考任务,这是“蛟龙”号在印度洋首次执行科学应用下潜。

基本介绍:“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。

中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。在全球载人潜水器中,“蛟龙号”属于第一梯队。目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘,其中下潜深度超过1000米的仅有12艘,更深的潜水器数量更少,目前拥有6000米以上深度载人潜水器的国家包括中国、美国、日本、法国和俄罗斯。除中国外,其他4国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6527米,因此“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7020米海底,创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。

北京时间6月27日11时47分,中国“蛟龙”再次刷新“中国深度”——下潜7062米。6月3日,“蛟龙”出征以来,已经连续书写了5个“中国深度”新纪录:6月15日,6671米;6月19日,6965米;6月22日,6963米;6月24日,7020米;6月27日,7062米。

下潜至7000米,标志着我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力,标志着“蛟龙”载人潜水器集成技术的成熟,标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一,标志着中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平。

中国“蛟龙”号载人潜水器17日16时30分左右从南海一冷泉区海底回到母船甲板上,三名下潜人员出舱,标志着“蛟龙”号首个试验性应用航次首次下潜任务顺利完成。

研制目的:在国家海洋局组织安排下,中国大洋协会作为业主具体负责“蛟龙号”载人潜水器项目的组织实施,并会同中船重工集团公司702所、中科院沈阳自动化所和声学所等约100家中国国内科研机构与企业联合攻关,攻克了中国在深海技术领域的一系列技术难关,经过6年努力,完成载人潜水器本体研制,完成水面支持系统研制和试验母船改造,完成潜航员选拔和培训,从而具备开展海上试验的技术条件。

应用领域:一方面,运载科学家和工程技术人员进入深海,在海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底进行机动、悬停、正确就位和定点坐坡,有效执行海洋地质、海洋地球物理、海洋地球化学、海洋地球环境和海洋生物等科学考察。

另一方面,“蛟龙号”具备深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测与捕获、深海生物考察等功能,可以开展:对多金属结核资源进行勘查,可对小区地形地貌进行精细测量,可定点获取结核样品、水样、沉积物样、生物样,可通过摄像、照相对多金属结核覆盖率、丰度等进行评价等;对多金属硫化物热液喷口进行温度测量,采集热液喷口周围的水样,并能保真储存热液水样等;对钴结壳资源的勘查,利用潜钻进行钻芯取样作业,测量钴结壳矿床的覆盖率和厚度等;可执行水下设备定点布放、海底电缆和管道的检测,完成其他深海探询及打捞等各种复杂作业。

潜航员:“蛟龙号”潜航员由叶聪、唐嘉陵、付文韬、崔维成、杨波等人组成。

试潜位置:马里亚纳海沟位于北纬11 °20,东经142°11.5;即于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底, 亚欧大陆和澳大利亚大陆之间,北起硫黄列岛、西南至雅浦岛附近。其北有阿留申、千岛、日本、小笠原等海沟,南有新不列颠和新赫布里底等海沟。全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查兹海渊,为11,034米,是地球的最深点。这条海沟的形成据估计已有6000万年,是太平洋西部洋底一系列海沟的一部分。

组成结构

外形:“蛟龙号”,长、宽、高分别是8.2米、3.0米与3.4米,空重不超过22吨,最大荷载是240公斤,最大速度为每小时25海里,巡航每小时1海里,当前最大下潜深度7062.68米,最大工作设计深度为7000米,理论上它的工作范围可覆盖全球99.8%海洋区域。

主控:

中国蛟龙号载人潜水器操控系统

主要控制系统

即中国龙脑,相当于蛟龙号的神经系统,每条神经末梢都连着其他的系统,蛟龙号在海底的每一个动作都必须得到大脑命令。中国龙脑,由中科院沈阳自动化研究所自主研制,流着纯正的中国血统,是颗睿智的龙脑,它的创造者既有院士,也有工人,既有70后,也有50后老教授。

航行控制系统

是中国龙脑的核心,具备自动定向、定深、定高以及悬停定位功能,使蛟龙号能全自动航行,免去潜航员长时间驾驶之累。

综合显控系统

相当于仪表盘,能够分析水面母船传来的信息,显示出蛟龙和母船的位置以及潜水器各系统的运行状态,实现母船与蛟龙间的互动。

水面监控系统

显示母船信息与蛟龙信息的集合,使指挥员能对母船的位置和蛟龙的位置进行正确判断,进而做出相应调整,保证蛟龙安全回家。

数据分析平台

可以对综合显控系统所采集的数据如深度、温度及报警信息等进行分析,使之自动生成图形。这一平台还可查看历次下潜的时间、地点以及潜航员的操作流程。

半物理仿真平台

主要用途是验证蛟龙控制系统设计的准确性。科研人员通过输入相关参数,模拟水下环境,测试控制系统运行状况,可以节约人力、物力,降低风险缩短研制周期,提高系统可靠性和安全性,还能为潜航员训练提供虚拟环境

 

技术特点:一是在世界上同类型中具有最大下潜深度7000米,这意味着该潜水器可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域使用;二是具有针对作业目标稳定的悬停,这为该潜水器完成高精度作业任务提供了可靠保障;三是具有先进的水声通信和海底微貌探测能力,可以高速传输图象和语音,探测海底的小目标;四是配备多种高性能,确保载人潜水器在特殊的海洋环境或海底地质条件下完成保真取样和潜钻取芯等复杂任务。

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