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新華社“大洋一號(hào)”4月20日電 題:“小丑魚”緣何有大本領(lǐng)——揭秘我國(guó)最先進(jìn)自主潛水器的別致設(shè)計(jì)

新華社記者劉詩(shī)平

我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器——“潛龍三號(hào)”20日凌晨進(jìn)行首次下潛,開始闖蕩深海世界。

沒想到,“潛龍三號(hào)”的外形像條“小丑魚”;更沒想到,“小丑魚”的五官長(zhǎng)相全都非同一般,各帶神功絕技。

在“小丑魚”進(jìn)行首次深海探險(xiǎn)之際,記者請(qǐng)“潛龍三號(hào)”副總設(shè)計(jì)師、本次潛水器海試總體技術(shù)負(fù)責(zé)人許以軍揭示其別致的設(shè)計(jì)奧秘。

“潛龍三號(hào)”的外形像一條橘黃色的“小丑魚”。與紅色一樣,黃色是海上較醒目的顏色,“小丑魚”長(zhǎng)成黃色,是為了在它從海底回到水面后,容易被識(shí)別和發(fā)現(xiàn),好快速把它回收到母船上來。

許以軍說,“小丑魚”的嘴、眼睛、腦門、鰭、肚子、尾巴等等,都有其特殊功能,去到深海后可以發(fā)揮不同的作用。

嘴巴--裝有前視聲吶,可將潛水器前進(jìn)方向采集的聲學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像,用以識(shí)別障礙物和周邊環(huán)境,告知自動(dòng)駕駛儀,隨后在自動(dòng)駕駛儀的控制下進(jìn)行自主轉(zhuǎn)動(dòng)和躲避,保障自身安全和正常作業(yè)。

眼睛--是水平槽道推進(jìn)器,輔助潛水器快速轉(zhuǎn)彎響應(yīng),助推其左右轉(zhuǎn)向。

腦門--是位置定位,無線示位通訊以及燈光示位等,以與水面上的母船建立聯(lián)系,告知自己在哪兒,身體狀態(tài)如何。

鰭--4個(gè)“鰭”是4個(gè)全回轉(zhuǎn)式舵,靠其操控實(shí)現(xiàn)潛水器的靈活前進(jìn)后退、上浮下沉、左右轉(zhuǎn)彎。

肚子側(cè)下--安裝著測(cè)深側(cè)掃聲吶,實(shí)現(xiàn)探測(cè)海底精細(xì)地形地貌功能。同時(shí),側(cè)面還可搭載模塊化作業(yè)工具,如掛載溫鹽深儀(CTD)、多參數(shù)水質(zhì)儀、甲烷傳感器等。

肚子下面--安裝著水下高清照相機(jī),獲取海底高清照片,實(shí)現(xiàn)對(duì)海底直觀視覺觀察;肚子下面還安裝有高度計(jì),實(shí)時(shí)知道自己距底的高度;同時(shí)肚子里面的深度計(jì)時(shí)刻知道自己在哪個(gè)水深深度上航行。

尾巴--長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴上,安裝的是高精度磁力探測(cè)儀??刹檎一蚺袛嗪5椎V物質(zhì)異常變化,為找礦提供數(shù)據(jù)參考設(shè)計(jì)師將卡通形象融入科學(xué)工程技術(shù)之中,就像科學(xué)技術(shù)與科普相結(jié)合一樣,以期引起更多人對(duì)無人自主潛水器探測(cè)海洋的興趣,更多人投入海洋探測(cè)事業(yè)中。

“這種非回轉(zhuǎn)體大型立扁魚形設(shè)計(jì),是結(jié)合流體動(dòng)力學(xué)、仿生工程學(xué)最新設(shè)計(jì)理念以及航行控制系統(tǒng)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果,有利于它在復(fù)雜海底地形中穩(wěn)定航行、高效避障、水面自航等。”許以軍說。

為滿足我國(guó)大洋礦產(chǎn)資源勘查和深海科考需求,2016年9月中國(guó)大洋協(xié)會(huì)與中科院沈陽自動(dòng)化研究所、國(guó)家海洋局第二海洋研究所簽訂了“潛龍三號(hào)”4500米級(jí)自主潛水器建造合同。隨后,長(zhǎng)3.5米、高1.5米、重1.5噸的“小丑魚”面世。

在“潛龍二號(hào)”的基礎(chǔ)上,“潛龍三號(hào)”可靠性、實(shí)用性、安全性和國(guó)產(chǎn)化率進(jìn)一步提高了。比如,針對(duì)一些電子設(shè)備功耗較高,新的潛水器加以改進(jìn)降低了能耗;慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等核心部件由進(jìn)口改為國(guó)產(chǎn);推進(jìn)系統(tǒng)原來噪音較大、推進(jìn)效率較低,現(xiàn)在進(jìn)行了改進(jìn),噪聲降低、抗流能力得到加強(qiáng);潛水器本體電磁兼容性更好,聲學(xué)成像質(zhì)量得到相應(yīng)提高,聲信號(hào)通信更加穩(wěn)定。

此外,“潛龍三號(hào)”在海底的最長(zhǎng)可工作時(shí)間在“潛龍二號(hào)”30多個(gè)小時(shí)的基礎(chǔ)上,預(yù)計(jì)將有顯著的提高。

正是裝有這些獨(dú)特的設(shè)備,“小丑魚”擁有了大本領(lǐng)。在深海復(fù)雜地形進(jìn)行資源環(huán)境勘查時(shí),具備微地形地貌成圖、溫鹽探測(cè)、甲烷探測(cè)、濁度探測(cè)、氧化還原電位探測(cè)、海底高清照相以及磁力探測(cè)等熱液異常探測(cè)功能。

責(zé)任編輯:趙睿

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