“潛龍一號”無人無纜潛水器。新華社記者張旭東攝
“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器。新華社記者張旭東攝
“海龍二號”無人有纜潛水器。新華社記者張旭東攝
漆黑海底,到處是奇異的景象。
熱流噴涌形成巨大的“黑煙囪”,溫度高達上千攝氏度,一群生物卻依靠著這有毒的硫化物生存,還有更多不為人知的物種時隱時現(xiàn)……
這不是科幻小說的幻境,而是以“蛟龍”“海龍”和“潛龍”為代表的中國潛水器將要探索的未知世界。
在不久前剛剛結(jié)束的中國大洋43航次第二航段中,由我國自主研發(fā)的4500米級深海資源自主勘查系統(tǒng)“潛龍二號”8次下潛,首戰(zhàn)告捷,標(biāo)志著我國以“蛟龍”“潛龍”“海龍”為代表的“三龍”深海探測技術(shù)裝備全面進入業(yè)務(wù)化應(yīng)用階段。以“三龍”為核心的深海調(diào)查裝備體系的形成,將為我國海洋科考和海洋資源開發(fā)帶來哪些新變化?
“三龍”聚首各施所長
10多年前,當(dāng)中國大洋協(xié)會辦公室主任劉峰第一次提出研制7000米深海潛水器目標(biāo)時,反對和質(zhì)疑的聲音很多,“有人認為就我國在國際海底擁有的區(qū)域來說,研究7000米級深度沒有多大科學(xué)價值,但我認為遠非如此”。而今的“三龍”系列成為明證。
“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器、“潛龍”系列無人無纜潛水器和“海龍”系列無人有纜潛水器組成的“三龍”潛水器系列,是在國家863計劃支持下,由我國自行設(shè)計、自主集成、具有自主知識產(chǎn)權(quán)、在深??辈祛I(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的深海運載器。其中,“潛龍”系列共有一號和二號兩臺潛水器,而“蛟龍”和“海龍”目前僅有各一臺設(shè)備投入業(yè)務(wù)化應(yīng)用。國家深海基地管理中心主任于洪軍表示,“三龍”系列潛水器是我國深海技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志和里程碑,未來將成為我國開展深海資源勘查和深海前沿科學(xué)研究的主力軍。
2月初,“蛟龍?zhí)枴迸c“潛龍一號”“海龍二號”齊聚青島國家深?;兀邮芙y(tǒng)一管理和應(yīng)用。
“潛龍一號”和“海龍二號”近年來參加過多個大洋航次科考,得到多次成功應(yīng)用,“海龍二號”下潛海域包括太平洋、南大西洋和西南印度洋,而享譽中外的“蛟龍”號已在近年來多次完成試驗性應(yīng)用航次任務(wù),目前正在執(zhí)行大洋38航次科學(xué)考察。
“這三類深潛器都適用于深海探測,但在調(diào)查作業(yè)模式方面各有特點,在應(yīng)用領(lǐng)域方面各有所長?!敝袊笱髤f(xié)會辦公室主任劉峰介紹,“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器可實現(xiàn)載人深海更精準(zhǔn)作業(yè),現(xiàn)場感強,但對安全系數(shù)要求高,更適合定點或小區(qū)域作業(yè)。另兩類無人潛水器可實現(xiàn)水下更長時間作業(yè)?!芭c‘蛟龍’及‘海龍’相比,‘潛龍’系列可以真正實現(xiàn)自主導(dǎo)航、自主作業(yè)以及自我保護,體積小也更靈活,工作范圍更大。因此可以在‘蛟龍?zhí)枴聺撝埃扔伞疂擙堃惶枴颉}埗枴M行海底觀察,提供地形地貌信息?!眲⒎逭f,“三者之間日后有望協(xié)同作業(yè),取長補短,將大幅提升我國國際海域資源勘察的效率和精準(zhǔn)度。我們期待1+1+1大于3?!?/p>
“探海神器”屢有新丁
“‘三龍’技術(shù)裝備全面進入業(yè)務(wù)化應(yīng)用階段,不僅能助力我國深??茖W(xué)研究走向國際前沿,不斷提高我國在國際海域的話語權(quán),更極大地提振了我國自主研發(fā)重大深海裝備的信心和決心?!闭劦健叭垺毕盗校瑖液Q缶志珠L王宏特別強調(diào)了這一點。
與國外相比,新中國的海洋科考起步很晚。1976年,中國開始首次遠洋調(diào)查。2005年,中國才首次開始環(huán)球科考。由此相伴的是技術(shù)裝備和研發(fā)能力的落后。“2000年左右的時候,我國的載人潛水器最大下潛深度只有300米,我們的研發(fā)隊伍到國際上給人當(dāng)學(xué)生人家都不收?!眲⒎寤貞浀馈?/p>
2012年,黨的十八大報告首次提出海洋強國戰(zhàn)略,海洋科技創(chuàng)新成為支撐國家戰(zhàn)略的重要組成部分。2016年科技“三會”上,習(xí)近平指出,深海蘊藏著地球上遠未認知和開發(fā)的寶藏,但要得到這些寶藏,就必須在深海進入、深海探測、深海開發(fā)方面掌握關(guān)鍵技術(shù)。國土資源部則在未來五年的規(guī)劃中,明確將著力突破深海探測的關(guān)鍵技術(shù),向深??臻g拓展。
以上一系列戰(zhàn)略,使“三龍”這樣的深海探測器迎來了技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用高速發(fā)展的機遇期。
近年來國家加大投入力度,組織相關(guān)科研力量專門進行技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)。我國已經(jīng)成功自主研發(fā)出了多款海洋觀測裝備,如無纜水下機器人、水下機器人、水下滑翔機、載人潛水器等。在水下機器人研制方面,過去20年間,我國已成功研制出質(zhì)量從幾十公斤到20多噸、工作深度從幾十米到3500米的各種水下機器人。在無纜水下機器人技術(shù)方面,我國是世界上少數(shù)擁有6000米級潛水器的國家之一。2016年,無人潛水器“海斗號”創(chuàng)造了10767米下潛及作業(yè)深度紀(jì)錄。在正在進行的中國大洋43航次第三航段中,科考隊使用的重大海洋科考裝備全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
中國科學(xué)院院長白春禮認為,我國深??萍紕?chuàng)新能力正在實現(xiàn)從“跟蹤”為主向“并行”“領(lǐng)先”為主的轉(zhuǎn)變。
深?!叭垺睂⒊审w系
據(jù)了解,受現(xiàn)有科考船條件限制,“三龍”系列目前尚不能共同出海,但“三龍”優(yōu)勢互補,相互支撐的未來,已經(jīng)提上了日程。于洪軍透露,正在設(shè)計的新科考母船預(yù)計于2019年3月下水,為“三龍”收放進行量身定制的甲板可以同時搭載“三龍”,屆時“三龍”將攜手挺進深海。
“如今是‘三龍’聚首,不遠的將來還會有‘四龍’‘五龍’聚集在國家深?;毓芾碇行?。”劉峰告訴記者,作為海洋大國,“三龍”系列將會走向譜系化。
在載人潛水器方面,劉峰認為,中國應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的需求應(yīng)用不同的載人潛水器,全球海洋深度大都在3000米至5000米之間,平均深度為3700米,相對于7000米級的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器,研制4500米載人潛水器無疑是一個更為經(jīng)濟的選擇。“擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的4500米載人潛水器已于去年完成組裝,今年海試,將大大帶動我國相關(guān)新材料、新工藝在深海裝備產(chǎn)業(yè)方向的全面發(fā)展。”而今年1月,全海深載人潛水器已在中國船舶重工集團被立項研制,它將具備覆蓋全球海洋100%海域的作業(yè)能力。
上海交通大學(xué)教授、“海龍二號”總設(shè)計師朱繼懋則透露,目前他們已經(jīng)研發(fā)出了6000米級的“海龍三號”,正在進行海試;同時,與中科院沈陽自動化所聯(lián)合研制的全海深無人潛水器項目已經(jīng)啟動,這種潛器可以同時實現(xiàn)帶纜和無纜兩種操作方式,即使在水下出現(xiàn)纜繩斷了的情況,也能依據(jù)自供電源啟動自主運行。這一項目將打破中國深海無人潛水器應(yīng)用的技術(shù)空白,最終將形成中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)、覆蓋全海深的深海調(diào)查技術(shù)體系。
于洪軍認為,“三龍”系列的聚首和壯大表明,深海大型設(shè)備“中國造”已經(jīng)形成了系統(tǒng)的脈絡(luò),深海探測自主創(chuàng)新的技術(shù)突破,將繼續(xù)創(chuàng)造“中國深度”。
光明日報楊舒
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