我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号成功完成了7020米级海试第四次下潜试验,中国的海试下潜技术取得了举世瞩目的成就。纵所周知,深海作业环境恶劣,“蛟龙”既要承受深水的巨大压力,同时,随着水深增加,电磁波消耗变大,水下通讯能力也受到考验。在数据采集方面,“蛟龙”又是如何做到自动化操作,促使人类探索地球深处。
根据计划安排,“蛟龙”号将下潜4次,争取达到试验深度目标,特别是要考验深潜器受压性能和通讯能力。
“蛟龙”号载人潜水器采用了大量无人潜水器的技术,也可以看成是一个水下智能机器人。徐芑南介绍,“蛟龙”号装备了很多水下传感器,还有机械臂,智能技术化程度也较高。水下导航可以自动定向、定高、定深。“这使潜航员的工作效率更高,更好地把精力集中于科考作业。”
随着水深增加,电磁波消耗变大,水下通讯能力也受到考验。据专家介绍,在海底,“蛟龙”号和母船之间通讯,能够传送彩色图片、数据和语音。语音通讯大概有二三秒延迟,基本上接近于实时。
而利用水下声纳系统,深潜器就像有了鼻子、耳朵、眼睛等“五官”,在复杂的海底环境中,可以对地形地貌进行测量。
我国载人潜水器的研制是完全自主研发,从零起步,没有任何可以借鉴的资料。其中,沈阳自动化研究所作为该项目的主要参研单位之一,承担着载人潜水器控制系统的研究开发工作。载人潜水器控制系统是载人潜水器的“大脑和中枢神经”,它采集载人潜水器上操作面板的操作指令及各种传感器的信息,通过控制系统的分析和判断,输出指令控制各种执行机构,使潜水器完成各种动作,同时又将采集到的信息进行存储以及在人机界面上进行显示,为潜航员和指挥员决策提供参考依据。
“蛟龙”防压外衣
在5000米水深处,1平方米的面积大概要承受5000吨的压力,比3000米水深时多出2000吨。能够承载3个人的“蛟龙”号在空气中的重量还不到22吨。据徐芑南介绍,“蛟龙”号主要采用的是钛合金材料,具有弹性,能够承受高压。它在深海受到压力缩小后,回到海面又能够弹回来,同时其抗腐蚀性也很好。