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“小丑鱼”缘何有大本领?揭秘中国最先进自主潜水器

 

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“小丑鱼”缘何有大本领?揭秘中国最先进自主潜水器




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  新华社“大洋一号”4月20日电 题:“小丑鱼”缘何有大本领――揭秘我国最先进自主潜水器的别致设计

  新华社记者刘诗平

  我国最先进的自主潜水器――“潜龙三号”20日凌晨进行首次下潜,开始闯荡深海世界。

  没想到,“潜龙三号”的外形像条“小丑鱼”;更没想到,“小丑鱼”的五官长相全都非同一般,各带神功绝技。

  在“小丑鱼”进行首次深海探险之际,记者请“潜龙三号”副总设计师、本次潜水器海试总体技术负责人许以军揭示其别致的设计奥秘。

这是4月19日拍摄的“潜龙三号”。新华社记者 刘诗平 摄
这是4月19日拍摄的“潜龙三号”。新华社记者 刘诗平 摄

  “潜龙三号”的外形像一条橘黄色的“小丑鱼”。与红色一样,黄色是海上较醒目的颜色,“小丑鱼”长成黄色,是为了在它从海底回到水面后,容易被识别和发现,好快速把它回收到母船上来。

  许以军说,“小丑鱼”的嘴、眼睛、脑门、鳍、肚子、尾巴等等,都有其特殊功能,去到深海后可以发挥不同的作用。

  嘴巴--装有前视声呐,可将潜水器前进方向采集的声学数据转化为图像,用以识别障碍物和周边环境,告知自动驾驶仪,随后在自动驾驶仪的控制下进行自主转动和躲避,保障自身安全和正常作业。

  眼睛--是水平槽道推进器,辅助潜水器快速转弯响应,助推其左右转向。

  脑门--是位置定位,无线示位通讯以及灯光示位等,以与水面上的母船建立联系,告知自己在哪儿,身体状态如何。

  鳍--4个“鳍”是4个全回转式舵,靠其操控实现潜水器的灵活前进后退、上浮下沉、左右转弯。

  肚子侧下--安装着测深侧扫声呐,实现探测海底精细地形地貌功能。同时,侧面还可搭载模块化作业工具,如挂载温盐深仪(CTD)、多参数水质仪、甲烷传感器等。

  肚子下面--安装着水下高清照相机,获取海底高清照片,实现对海底直观视觉观察;肚子下面还安装有高度计,实时知道自己距底的高度;同时肚子里面的深度计时刻知道自己在哪个水深深度上航行。

4月19日,科考队员对“潜龙三号”进行安装调试。新华社记者 刘诗平 摄
4月19日,科考队员对“潜龙三号”进行安装调试。新华社记者 刘诗平 摄

  尾巴--长长的尾巴上,安装的是高精度磁力探测仪。可查找或判断海底矿物质异常变化,为找矿提供数据参考设计师将卡通形象融入科学工程技术之中,就像科学技术与科普相结合一样,以期引起更多人对无人自主潜水器探测海洋的兴趣,更多人投入海洋探测事业中。

  “这种非回转体大型立扁鱼形设计,是结合流体动力学、仿生工程学最新设计理念以及航行控制系统综合优化设计的结果,有利于它在复杂海底地形中稳定航行、高效避障、水面自航等。”许以军说。

  为满足我国大洋矿产资源勘查和深海科考需求,2016年9月中国大洋协会与中科院沈阳自动化研究所、国家海洋局第二海洋研究所签订了“潜龙三号”4500米级自主潜水器建造合同。随后,长3.5米、高1.5米、重1.5吨的“小丑鱼”面世。

  在“潜龙二号”的基础上,“潜龙三号”可靠性、实用性、安全性和国产化率进一步提高了。比如,针对一些电子设备功耗较高,新的潜水器加以改进降低了能耗;惯性导航系统等核心部件由进口改为国产;推进系统原来噪音较大、推进效率较低,现在进行了改进,噪声降低、抗流能力得到加强;潜水器本体电磁兼容性更好,声学成像质量得到相应提高,声信号通信更加稳定。

  此外,“潜龙三号”在海底的最长可工作时间在“潜龙二号”30多个小时的基础上,预计将有显著的提高。

  正是装有这些独特的设备,“小丑鱼”拥有了大本领。在深海复杂地形进行资源环境勘查时,具备微地形地貌成图、温盐探测、甲烷探测、浊度探测、氧化还原电位探测、海底高清照相以及磁力探测等热液异常探测功能。



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