國內(nèi)最大馬力“深海機器人”下線
馬力相當于一臺寶馬X6，可提4噸重物；應(yīng)用于深海沉船沉物的應(yīng)急救險、搜尋和打撈
月17日，國內(nèi)最大馬力無人遙控潛水器下線，主要用于對沉船沉物等進行應(yīng)急救險、搜尋和打撈等作業(yè)。受訪者供圖
月17日，國內(nèi)最大馬力的無人遙控潛水器下線。據(jù)介紹，這款由中車制造的潛水器馬力相當于一臺寶馬X6，最深能下潛3000米，可提起4噸重物，是名副其實的深海“大力士”。
記者了解到，其主要用于對沉船沉物等進行應(yīng)急救險、搜尋和打撈等作業(yè)。
對于為何進軍海洋裝備領(lǐng)域，相關(guān)負責人陳劍說，“海洋蘊藏了豐富的石油、礦產(chǎn)、漁業(yè)資源。此前，由于開采裝備不成熟，開采成本比較高。隨著人類對資源的需求越來越高，海洋成為我們開采資源的主要領(lǐng)域。”
陳劍介紹，今后，“深海機器人”將用于海底油氣田施工，海底電纜和光纜鋪設(shè)等。未來逐步把深海機器人裝備擴展到核電、潮汐發(fā)電及其他應(yīng)用領(lǐng)域，建立中國機器人裝備產(chǎn)業(yè)化基地。
揭秘
如何保證深海下潛平穩(wěn)？
記者在廠房見到了兩臺無人遙控潛水器。它們3米見方，看起來并不太大，自重也只有5噸。
無人遙控潛水器一般通過一根臍帶纜下放至海下3000米。這根臍帶纜不僅負責升降潛水器，還要進行信號傳輸和供電。
深海下浪涌和湍流較強，如何保證臍帶纜不打結(jié)？如何保證潛水器下潛時的平衡？
技術(shù)人員嚴允指出了其中的秘訣。記者看到，潛水器的8個角各有一個電扇狀渦輪，也就是推進器，既可提供動力，又可進行360度姿態(tài)調(diào)整。“下放時是帶電操作，推進器會動態(tài)調(diào)整平衡。”嚴允說。
揭秘
米水壓下如何工作？
陳劍說，深海裝備制造對材料的要求很嚴格。3000米的深海水壓巨大，海水對設(shè)備的腐蝕性也很大。
那么，如何保證潛水器在3000米海深中，抵消壓力正常工作呢？
嚴允說，他們使用的是壓力補償器。
“我們都知道，隨著下沉，水壓也越來越大，設(shè)備在下降過程中，一些裝置內(nèi)外的壓差也越來越大，這就需要壓力補償器。這些儀表裝置都是玻璃面板，為什么不會破碎，就是因為在下降或者上升過程中，壓力補償器自動進行動態(tài)調(diào)整，向儀表設(shè)備中充油，補償壓差。”嚴允解釋。
據(jù)他介紹，水下終端裝置的壓力值會始終維持在0.7到1個大氣壓。
揭秘
機械臂能進行哪些操作？
記者看到，這臺深海機器人有兩個機械手臂，但是裝備的工具不太相同。左手像一把鉗子，可以用來夾持，右手自由度大一些，可以進行一些旋轉(zhuǎn)操作，如擰螺絲。
在“手臂”周圍，還有一些“眼睛”——探照燈。“根據(jù)海水渾濁度的不同，大概能照清楚3米范圍，如果比較渾濁能看清1米，保證作業(yè)。再渾濁一些的話，就會啟用聲吶裝置。”嚴允介紹。
“工作人員在船上的顯示屏前進行同步操作。這么長距離輸電和信號傳輸，會有壓降和信號損失，這些我們都已經(jīng)考慮在內(nèi)。”嚴允說。
據(jù)嚴允介紹，他們生產(chǎn)的“深海機器人”靈敏度很高，甚至能夠在海底撿起一根針。
■ 追訪
開發(fā)海底資源，深海機器人能做什么？
海洋不僅是生命起源的搖籃，還蘊藏著無盡的礦藏。如今，越來越多的國家，將目光投向深海。那么，深海中有哪些資源可供開發(fā)呢？深海機器人又能起到什么作用？
礦產(chǎn)資源
中國大洋事務(wù)管理局處長李向陽介紹，海底多金屬結(jié)核分布面積很廣，我國已在太平洋調(diào)查200多萬平方公里，其中有30多萬平方公里為有開采價值的遠景礦區(qū)，聯(lián)合國已批準其中15萬平方公里的區(qū)域給我國作為開辟區(qū)。此外，海底還有很多金屬硫化物。
李向陽是國家重點研發(fā)計劃“深海多金屬結(jié)核采礦試驗工程”的項目負責人，據(jù)他介紹，2001年5月，我國與國際海底管理局簽訂多金屬結(jié)核勘探合同，礦區(qū)面積為7.5萬平方公里，為期15年。“去年已經(jīng)續(xù)期5年。”李向陽說，2011年和2014年，獲得西南印度洋1萬平方公里的多金屬硫化物勘探合同區(qū)和西北太平洋3000平方公里的富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)。
開礦正是深海無人潛水器的應(yīng)用之一。中科院海洋研究所所長助理刁新源說，這些深海潛水器，還可幫助科學家繪制海底地形圖。
“此前受高度限制，地形分辨率只有十米級，有了深海潛水器以后，幾乎可以完全貼近地形滑翔，測繪出地形分布圖，目前可以做到厘米級。”刁新源說。
電力資源
海上風電今后也將向深海方向發(fā)展，華東海上風電研發(fā)中心主任趙生校介紹，我國海上風電目前主要在近海區(qū)域，從初步規(guī)劃來看，水深5到25米范圍開發(fā)潛力是2億千瓦；水深5米到50米開發(fā)潛力是5億千瓦。
“這跟我國水電差不多在同一量級上，開發(fā)前景廣闊。海上風電今后會往深海方向發(fā)展，我國大部分風電規(guī)劃在50公里離岸距離范圍內(nèi)，江蘇規(guī)劃接近100公里。而歐洲一些海上風電先進國家，已經(jīng)建設(shè)到接近150公里。”趙生校說。
在海上建風電設(shè)備，鋪設(shè)電纜是個問題。陳劍介紹，深海機器人有一項功能就是鋪設(shè)海底電纜。“近海電纜鋪設(shè)要求高，鋪設(shè)深度要求2米，航道穿越錨地要求更深，在3米以上。”趙生校說。
生物資源
近來，一些深海新物種的發(fā)現(xiàn)，令很多人認識到深海有著完全不同的生態(tài)系統(tǒng)。
“海底高溫、黑暗、高鹽的環(huán)境，使深海生物有著特殊的生理特性和基因表達，這對工業(yè)酶的開發(fā)是一種新的資源。”李向陽說。
中科院海洋研究所所長助理刁新源則表示，深海有很多未知生物有待發(fā)現(xiàn)。
作為“科學號”考察船運管中心主任，刁新源在科考中與同事發(fā)現(xiàn)了很多新的生物。“通過一些深海無人潛水器，我們獲得了大量深海生物樣品。在深海冷泉區(qū)、熱液區(qū)和海山區(qū)等不同海底環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)了9個大型深海生物新物種。在馬努斯熱液化能生態(tài)系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了1個新屬，5個新種。”刁新源說。
新京報記者 李玉坤
