来自 渔业 2019-09-19 16:19 的文章
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深海潜水器争创,探寻深海奥秘

通过你们的不懈努力与顽强拼搏,“潜龙二号”共完成8次下潜工作,水下作业时间累计达到170小时,总航程456公里,最大下潜深度3320米;获得了合同区近底精细地形地貌三维图,充分证实了“潜龙二号”在洋中脊复杂地形环境下工作的稳定性和可靠性。同时在现场培养锻炼了一支训练有素、操作熟练的年轻应用队伍,为“潜龙二号”业务化、常态化应用打下坚实基础。

“蛟龙号”载人潜水器、“潜龙”系列无人无缆潜水器和“海龙”系列无人有缆潜水器组成的“三龙”潜水器系列,是在国家863计划支持下,由我国自行设计、自主集成、具有自主知识产权、在深海勘察领域应用最广泛的深海运载器。其中,“潜龙”系列共有一号和二号两台潜水器,而“蛟龙”和“海龙”目前仅有各一台设备投入业务化应用。国家深海基地管理中心主任于洪军表示,“三龙”系列潜水器是我国深海技术发展的标志和里程碑,未来将成为我国开展深海资源勘查和深海前沿科学研究的主力军。

中国大洋协会办公室副主任李波表示,新的潜水器母船正在建设中,预计2019年3月交付使用。新船建成后,将具备条件使“三龙”同船探深海。将来到达目标作业海区后,可利用船载设备和“潜龙一号”进行地形地貌等基础调查,再利用“海龙二号”和“蛟龙”号进行精细调查,“三龙”协同作业,取长补短。

“潜龙二号”无人无缆潜水器是4500米级自主水下机器人,具备近海底高清成图、复杂海底航行和矿产资源自主探测能力。今年2月,“潜龙二号”正式用于深海多金属硫化物勘探,完成8次下潜,在大洋43航次第二航段作业成功。

欣悉由我国自主研发的深海资源自主勘查系统“潜龙二号”在大洋43航次第二航段作业成功,全面完成航次设计任务工作量,谨向你们表示热烈的祝贺和亲切的慰问!

上海交通大学教授、“海龙二号”总设计师朱继懋则透露,目前他们已经研发出了6000米级的“海龙三号”,正在进行海试;同时,与中科院沈阳自动化所联合研制的全海深无人潜水器项目已经启动,这种潜器可以同时实现带缆和无缆两种操作方式,即使在水下出现缆绳断了的情况,也能依据自供电源启动自主运行。这一项目将打破中国深海无人潜水器应用的技术空白,最终将形成中国具有自主知识产权、覆盖全海深的深海调查技术体系。

“这三类深海运载器在调查作业模式方面各有特点,在应用领域方面各有所长。”中国大洋协会办公室主任刘峰说。

目前,4500米级载人潜水器的组装和万米级载人潜水器的研制,正在有条不紊地进行着。它们建成投入使用后,将进一步提升我国海洋探索的探测能力与研究水平。自主创新的技术突破,继续创造着“中国深度”。

中国大洋第43航次全体科考队员:

深海“三龙”将成体系

有关专家指出,“蛟龙”号新近的共享航次以及“三龙”聚首,为重大海洋科考装备期待集聚与共享开了好头,但需要更大程度、更大范围的“破与立”,推动我国早日实现进入深海、探测深海、开发深海。

在那次科考中,还有我国自主研制的“海角”号和“天涯”号深渊着陆器、“原位实验”号深渊升降器进行了17次大深度下潜,其中“天涯”号和“原位实验”号3次突破万米深度。

此次海上作业取得成功,标志着以“蛟龙”、“潜龙”、“海龙”为代表的“三龙”技术装备全面进入业务化应用阶段,极大地提振了我国自主研发重大深海装备的信心和决心。“三龙”系统的应用与发展,对于助力我国深海科学研究走向国际前沿,不断提高我国在国际海域的话语权,维护国家海洋权益,实现国家海洋强国战略目标,必将发挥重要作用。

“蛟龙号”载人潜水器。新华社记者 张旭东摄

“三龙”何时能同船探深海?

“海”字号家族的另一名成员——中国科学院沈阳自动化研究所研制的“海斗”号水下机器人,则于去年夏天进行的深渊科考中成功应用,最大潜深达到10767米,创造了我国水下机器人的最大下潜及作业深度纪录。

祝愿你们在未来的工作中取得更大成绩!

中国科学院院长白春礼认为,我国深海科技创新能力正在实现从“跟踪”为主向“并行”“领先”为主的转变。

国家深海基地管理中心主任于洪军说,“三龙”的集中管理,有助于国家资源的有效整合和高效利用。“三龙”将成为我国开展深海资源勘查和深海前沿科学研究的主力军,将大幅提升我国国际海域资源勘查的效率和质量,助力我国深海科学研究走向国际前沿。

科技部社会发展科技司相关负责人表示,下一步,深海潜水器谱系化科研攻关将继续定位于“三个相结合”:载人深潜器和无人深潜器相结合,浅水至全海深作业相结合,深海自治与遥控探测及作业装备相结合。

与国外相比,新中国的海洋科考起步很晚。1976年,中国开始首次远洋调查。2005年,中国才首次开始环球科考。由此相伴的是技术装备和研发能力的落后。“2000年左右的时候,我国的载人潜水器最大下潜深度只有300米,我们的研发队伍到国际上给人当学生人家都不收。”刘峰回忆道。

2013年至2016年,“蛟龙”号开展了4个试验性应用航次。专家介绍,与以往相比,本航次有三个特点:一是任务更加多元化;二是本航次是海上连续作业时间最长、调查区跨度最大的一个试验性应用航次,也是迄今潜次任务安排最多的一个航次,设计潜次任务达到31次,其中包含7个水深在6000米以上大深度潜次;三是完善“蛟龙”号的应用管理机制,锤炼“蛟龙”号海上作业及维护保障技术队伍,为业务化应用做好准备。

目前,我国已形成从1000米、4500米、7000米到万米级全海深潜水器能力。深海设备不断提升,有效助推着我国的深海探测与科研。

“‘三龙’技术装备全面进入业务化应用阶段,不仅能助力我国深海科学研究走向国际前沿,不断提高我国在国际海域的话语权,更极大地提振了我国自主研发重大深海装备的信心和决心。”谈到“三龙”系列,国家海洋局局长王宏特别强调了这一点。

由科技部立项、中船重工702研究所牵头研制的“蛟龙”号,是全球下潜深度最大的作业型深海运载器。自2013年试验性应用以来,我国南海、东北太平洋、西北太平洋和西南印度洋,都留有它的身影,作业覆盖深海海沟、海盆、洋中脊等典型区域,在载人深海勘察与精细作业取样方面有独到优势。

新华社北京3月8日电我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机近日在马里亚纳海沟下潜6329米,成为继“蛟龙”号载人潜水器下潜7062米、“海斗”号无人潜水器下潜10767米之后的又一项新纪录。各类深海潜水器一次次突破自我,创造着“中国深度”。

“三龙”聚首各施所长

在2016年试验性应用航次中,“蛟龙”号在全球深渊的代表区域——雅浦海沟和马里亚纳海沟开展作业,成功获得了深渊区域的第一手资料和样品,为中国跻身深渊科学前沿研究,推动国际深渊探测技术的发展发挥了重要作用。

“蛟龙”号于2012年在马里亚纳海沟创造了世界作业类潜水器最大下潜深度7062米的纪录后,转入试验性应用,目前正在执行大洋38航次科学考察。

热流喷涌形成巨大的“黑烟囱”,温度高达上千摄氏度,一群生物却依靠着这有毒的硫化物生存,还有更多不为人知的物种时隐时现……

随后,“蛟龙”号转入试验性应用。在2014年-2015年“蛟龙”号试验性应用航次中,我国科学家首次利用国产载人潜水器在西南印度洋开展了不同类型的热液系统地质环境特征、热液流体特性、生物多样性特征等方面的精细调查、观测和对比研究,取得了大量高精度数据资料和样品。

“‘蛟龙’号2013年第一次试验性应用航次结束后,学界评价说,这一个航次取得的深海生物样本的总数,已经相当于我国前20年通过其他工具取得的样本总数之和。”中船重工第七〇二研究所所长何春荣说。

在不久前刚刚结束的中国大洋43航次第二航段中,由我国自主研发的4500米级深海资源自主勘查系统“潜龙二号”8次下潜,首战告捷,标志着我国以“蛟龙”“潜龙”“海龙”为代表的“三龙”深海探测技术装备全面进入业务化应用阶段。以“三龙”为核心的深海调查装备体系的形成,将为我国海洋科考和海洋资源开发带来哪些新变化?

本航次分三个航段,在西北印度洋多金属硫化物、南海、雅浦海沟、马里亚纳海沟开展大洋资源和深海前沿科学调查,时间为2月6日至6月9日,共计124天。

“海翼”号水下滑翔机此次在马里亚纳海沟最深处——挑战者深渊,最大下潜深度达到6329米,刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。

10多年前,当中国大洋协会办公室主任刘峰第一次提出研制7000米深海潜水器目标时,反对和质疑的声音很多,“有人认为就我国在国际海底拥有的区域来说,研究7000米级深度没有多大科学价值,但我认为远非如此”。而今的“三龙”系列成为明证。

“蛟龙”号还在这个航次中发现多个海底热液喷口,采集到700多份生物样本,测得一热液喷口温度约为379摄氏度,为我国多金属硫化物合同区的资源评价和环境基线研究、全球尺度下热液生物区系划分提供了较为可靠的科学资料。

中国大洋协会办公室主任刘峰说,以“蛟龙”号为代表的深海潜水器的发展,在维护国家海洋权益、深海探测与科研、推动国民海洋意识等方面起了很好的作用,同时也将推动海洋资源开采业、装备制造业的发展。

在载人潜水器方面,刘峰认为,中国应当根据不同的需求应用不同的载人潜水器,全球海洋深度大都在3000米至5000米之间,平均深度为3700米,相对于7000米级的“蛟龙号”载人潜水器,研制4500米载人潜水器无疑是一个更为经济的选择。“拥有完整自主知识产权的4500米载人潜水器已于去年完成组装,今年海试,将大大带动我国相关新材料、新工艺在深海装备产业方向的全面发展。”而今年1月,全海深载人潜水器已在中国船舶重工集团被立项研制,它将具备覆盖全球海洋100%海域的作业能力。

2009年,“海龙二号”在中国大洋第21航次第三航段中,在太平洋成功开展深海热液科考,创造了我国首次自主发现并精细观测深海黑烟囱的纪录。

“海”字号潜水器不负众望,“龙”字辈潜水器更是屡建奇功。“蛟龙”“潜龙”“海龙”为代表的“三龙”深海潜水器全面进入业务化应用阶段。

2012年,党的十八大报告首次提出海洋强国战略,海洋科技创新成为支撑国家战略的重要组成部分。2016年科技“三会”上,习近平指出,深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。国土资源部则在未来五年的规划中,明确将着力突破深海探测的关键技术,向深海空间拓展。

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此外,去年12月,在马里亚纳海沟最深处“挑战者深渊”,我国3台“彩虹鱼”万米级着陆器成功进行了万米海试并采样。

漆黑海底,到处是奇异的景象。

这“三兄弟”中知名度最高的是“蛟龙”号,其长、宽、高分别是8.2米、3.0米与3.4米,重约22吨,最大特点是可带科学家亲临海底现场,开展精细科考作业。从2002年立项以来,“蛟龙”号历经10年研制与海上试验,于2012年在马里亚纳海沟创造了世界作业类潜水器最大下潜深度7062米的纪录。

“人类对深海的认识还非常不够,需要发展以‘蛟龙’号为代表的各类潜水器和作业工具,去探索深海的未知世界。”中船重工七〇二研究所水下工程研究开发部副主任、万米级载人潜水器总设计师叶聪说。

2月初,“蛟龙号”与“潜龙一号”“海龙二号”齐聚青岛国家深海基地,接受统一管理和应用。

“龙宫”如何使“龙”家族居住舒适?

深海潜水器助力探索未知世界

“这三类深潜器都适用于深海探测,但在调查作业模式方面各有特点,在应用领域方面各有所长。”中国大洋协会办公室主任刘峰介绍,“蛟龙号”载人潜水器可实现载人深海更精准作业,现场感强,但对安全系数要求高,更适合定点或小区域作业。另两类无人潜水器可实现水下更长时间作业。“与‘蛟龙’及‘海龙’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,体积小也更灵活,工作范围更大。因此可以在‘蛟龙号’下潜之前,先由‘潜龙一号’或‘海龙二号’进行海底观察,提供地形地貌信息。”刘峰说,“三者之间日后有望协同作业,取长补短,将大幅提升我国国际海域资源勘察的效率和精准度。我们期待1 1 1大于3。”

于洪军说,“三龙”聚首的国家深海基地管理中心,是面向全国深海科学研究、深海资源调查与开发、深海装备研发和试验、海洋新兴产业服务,提供科考船舶、载人潜水器等大型深海装备运行与维护保障、潜航员选拔培训与管理等多功能、全开放的公共服务平台。

我国载人潜水器谱系化取得重大进展

(原载于《光明日报》 2017-02-27 06版)

国家海洋局副局长孙书贤表示,“三龙”的持续、高效应用,是深入开展深海资源勘查和深海科学研究的关键。同时,潜水器只有得到持续、高效应用和系统规范的维护管理,才能确保技术状态的保持。

据了解,国家海洋局正联合地方政府推动载人潜水器谱系化工作,目前该项目论证工作已基本完成。

以上一系列战略,使“三龙”这样的深海探测器迎来了技术研发与应用高速发展的机遇期。

“我们期待1+1+1大于3。今天是‘三龙’聚首,不远的将来还会有‘四龙’‘五龙’聚集在国家深海基地管理中心。”刘峰说。

“海龙二号”无人有缆潜水器,最大作业深度为3500米,突出优势是水下工作时间长,参加过多个大洋航次科考,下潜海域包括太平洋、南大西洋和西南印度洋。

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“海龙二号”最大作业深度为3500米,长3.17米、宽1.81米、高2.24米,重3.45吨,通过一根线缆与母船相连接,由操作手在支持母船遥控,根据潜水器线缆传来的海底影像远程控制潜水器运动与机械手操作,其突出优势是水下工作时间长,主要用于深海热液硫化物、生物与环境等深海勘探与科学调查。

目前,我国已形成1000米、4500米、7000米到万米级全海深潜水器能力,作业功能覆盖海洋科研、大洋矿产资源开发、搜救打捞、旅游观光等。各类深海潜水器竞相取得突破,标志着我国深海装备建设向前迈进,也使得我国科学家探索人类知之不多的深海世界迈出了坚实步伐。

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●“蛟龙”号

此外,万米级载人潜水器载人舱用钛合金研制取得重大突破,成功研制出一种新型高强度高韧度可焊接钛合金,采用该合金制备的万米级潜水器载人舱缩比件顺利通过压力试验。

“潜龙一号”和“海龙二号”近年来参加过多个大洋航次科考,得到多次成功应用,“海龙二号”下潜海域包括太平洋、南大西洋和西南印度洋,而享誉中外的“蛟龙”号已在近年来多次完成试验性应用航次任务,目前正在执行大洋38航次科学考察。

●“海龙二号”

“‘蛟龙’号是我国深海高技术装备发展的一个爆发点,近几年我国深海装备事业蓬勃发展,应用范围越来越广。”中船重工七〇二研究所水下工程研究开发部主任、4500米级载人潜水器总设计师胡震说,希望更多用户来利用这些深海装备去探索海洋、开发海洋、保护海洋,也进一步促进深海装备向更新、更好的方向发展。

据了解,受现有科考船条件限制,“三龙”系列目前尚不能共同出海,但“三龙”优势互补,相互支撑的未来,已经提上了日程。于洪军透露,正在设计的新科考母船预计于2019年3月下水,为“三龙”收放进行量身定制的甲板可以同时搭载“三龙”,届时“三龙”将携手挺进深海。

3500米级“海龙二号”由中国大洋协会立项、上海交通大学牵头研制,主要用于深海热液硫化物、生物与环境等深海勘探与科学调查,在大洋21航次中创造了我国首次自主发现并精细观测深海黑烟囱的纪录。

据了解,“海斗”号创造的10767米下潜及作业深度纪录,“天涯”号和“原位试验”号3次突破万米深度,获得大量水体、沉积物和生物样品。这些样品填补了我国长期以来无法获得超大深度特别是万米海底数据和样品的空白,为揭示深渊生态环境演变、全球气候变化等提供了珍贵的研究样本。

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6000米级“潜龙一号”由中国大洋协会立项、中国科学院沈阳自动化研究所研制,以海底多金属结核资源调查为主要目的,可进行海底地形地貌、地质结构、海底流场、海洋环境参数等精细调查,其作业深度、续航能力、作业精度等在同类装备中处于国际先进水平。

专家表示,当前人类对海洋的认识仍然有限,尤其是对万米深的海洋的认识程度还不如对月球表面的认识。我国深海装备的进步和深海科考的成功,显示我国深海科技创新能力正在从“跟随”为主向“并行”“领先”为主转变。

“探海神器”屡有新丁

“潜龙一号”于2013年3月完成湖上试验及湖试验收,当年5月搭乘“海洋六号”船在南海进行首次海上试验,累计完成7次下潜,最大下潜深度4159米,获得了海底地形地貌等一批探测数据,设备布放与回收成功率达100%。

各类潜水器争相创造“中国深度”

“潜龙一号”无人无缆潜水器。新华社记者 张旭东摄

搭载着“蛟龙”号和90多名队员的“向阳红09”船6日从青岛出发,奔赴西北印度洋,宣告中国大洋38航次启航。这是一个海上连续作业时间最长、调查区跨度最大的“蛟龙”号试验性应用航次,也是潜次任务安排最多的一个航次。

这不是科幻小说的幻境,而是以“蛟龙”“海龙”和“潜龙”为代表的中国潜水器将要探索的未知世界。

此外,“蛟龙”号还首次在马里亚纳海沟南坡发现了活动的泥火山,拍摄了大量高清视频资料;证实了马里亚纳海沟北坡作业区海山为泥火山,获取了大量泥火山地质样品。这些样品和视频资料为研究泥火山地质活动和俯冲板片的地质过程提供了重要依据。

澳门新葡8455最新网站,于洪军认为,“三龙”系列的聚首和壮大表明,深海大型设备“中国造”已经形成了系统的脉络,深海探测自主创新的技术突破,将继续创造“中国深度”。

同时,深海基地将加强人才引进和培养,培育适应于“三龙”日常维护和海上实际操作应用的职业化深海工程技术保障队伍,推动深潜科学家队伍的壮大;研究探索适应于“三龙”业务化应用的运行机制。

“海龙二号”无人有缆潜水器。新华社记者 张旭东摄

国家深海基地管理中心作为一个公共服务平台,需要同潜水器研发单位及其他优势力量进行密切合作,根据实际应用需求适时开展潜水器技术的升级,并将潜水器研发人员、维护保障人员和深海科学家紧密联系在一起。

“如今是‘三龙’聚首,不远的将来还会有‘四龙’‘五龙’聚集在国家深海基地管理中心。”刘峰告诉记者,作为海洋大国,“三龙”系列将会走向谱系化。

“三龙”系列潜水器,是我国自行设计、自主集成、具有自主知识产权、在深海勘察领域应用最广泛的深海运载器。

近年来国家加大投入力度,组织相关科研力量专门进行技术研发和攻关。我国已经成功自主研发出了多款海洋观测装备,如无缆水下机器人、水下机器人、水下滑翔机、载人潜水器等。在水下机器人研制方面,过去20年间,我国已成功研制出质量从几十公斤到20多吨、工作深度从几十米到3500米的各种水下机器人。在无缆水下机器人技术方面,我国是世界上少数拥有6000米级潜水器的国家之一。2016年,无人潜水器“海斗号”创造了10767米下潜及作业深度纪录。在正在进行的中国大洋43航次第三航段中,科考队使用的重大海洋科考装备全部实现了国产化。

“三龙”同住一“家”带来哪些好处?

去年5月1日开始实施的《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》指出:“国家支持深海公共平台的建设和运行,建立深海公共平台共享合作机制,为深海科学技术研究、资源调查活动提供专业服务,促进深海科学技术交流、合作及成果共享。”

“龙”家族深海潜水器探过哪些“牛”地方?

“蛟龙”再出海

我国进入深海、探测深海、开发深海的“利器”“蛟龙”号载人潜水器、“海龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器组成的“龙”家族,2月6日正式聚首位于青岛的国家深海基地管理中心。同一天,“蛟龙”号启航执行中国大洋38航次,前往西北印度洋、南海、马里亚纳海沟等海域开展科学调查。

“三龙”同住一“家”,但目前并不能实现同船探索深海奥秘,这是因为目前的“蛟龙”号母船——“向阳红09”船无法满足它们同时出海需求。

国家海洋局第二海洋研究所海底科学实验室副主任、中国大洋38航次第一航段首席科学家韩喜球表示,对于西北印度洋中脊的科学调查,取得了丰富成果,但都是基于考察船平台进行,此次蛟龙号参与,期望有更多科学发现。

国家深海基地管理中心主任、中国大洋38航次第一航段现场总指挥于洪军说,本航次将开展中国大洋协会多金属硫化物资源与环境调查、科技部973计划项目“超深渊生物群落及其与关键环境要素的相互作用机制研究”和重点研发计划重点项目“深海多金属结核采矿试验工程”、青岛海洋科学与技术国家实验室鳌山科技创新计划项目以及中国科学院先导计划项目,进而开展以雅浦海沟、南海、马里亚纳海沟为调查区的深海科学调查任务。

据介绍,为完善“蛟龙”号开放应用机制,本航次进一步扩大了航次任务来源,依托“蛟龙”号大深度作业优势,将继续在全球深渊的代表性区域——雅浦海沟、马里亚纳海沟开展深渊科考;同时,还将在南海开展前沿科学调研和1000米级多金属结核采集试验区的选址与环境基线调查任务。

对此,“三龙”聚首当天,国家深海基地管理中心分别同“三龙”的牵头研制单位和技术责任单位——中船重工第702研究所、上海交通大学和中国科学院沈阳自动化研究所,签订了战略合作协议。深海基地如何为“三龙”做好支撑保障?于洪军表示,将着力打造深海科考公共服务平台,依托国家深海基地建成的现代化的潜水器维护与总装车间、机电加工车间、大型试验检测水池、消声水池实验室、深海超高压环境模拟实验室、试验辅助船、海上试验场和先进的科学考察船码头,为“三龙”及其他深海装备的业务化应用创造一流的基础条件,打造全链条式的深海高技术支撑保障平台。

6000米级“潜龙一号”是一个圆柱体,长4.6米、直径0.8米,重1500公斤,最大续航能力24小时,巡航速度2节,可通过预编程实现水下自治式运动规划,可用于深海地形地貌、海底流场等海洋环境参数的大尺度、长时序观测。

记者采访了解到,我国海洋科考使用的一些仪器设备依赖进口。一些花费大量人力、物力和财力,自主研发的海洋装备又分散在各个部门,重复投入、难以共享等问题备受业内关注。

专家呼吁,借鉴国外经验,培育和建设国家重大海洋科考装备共享平台,统筹管理海洋科考船、各类潜水器等重大海洋科考装备,对有需求的科研单位共享。一方面,避免高昂的重复投资;另一方面,集中统一管理,有利于设备规范使用和保养,并节省运行成本。

●“潜龙一号”

随后,“海龙二号”参加了中国大洋第22、26、30航次并得到多次成功应用,下潜海域包括南大西洋和西南印度洋等。

中国大洋38航次科考任务启航

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