國內最大馬力“深海機器人”下(xià)線
2018-7-19 來源: 新京報 作者:-
7月17日,國內最(zuì)大馬力無人遙(yáo)控潛水器下線,主要用於對沉船沉物等進行應急救險、搜尋和打撈等作業。受訪者供圖
7月17日,國內最大馬力(lì)的無人遙控潛水(shuǐ)器下線。據介紹,這款由中車製造的(de)潛(qián)水器馬力相當於一台寶馬X6,最深能下潛3000米(mǐ),可提起4噸重物(wù),是名副(fù)其實的深海“大力士”。
記者了解到(dào),其主要用於對(duì)沉船(chuán)沉物等(děng)進行應急救險(xiǎn)、搜尋和打撈等作業。
對於為何進軍海洋裝備領域,相關負責人陳劍說,“海洋(yáng)蘊藏了豐富的石油、礦(kuàng)產、漁業資源。此前,由於開采裝備不成熟,開采成(chéng)本(běn)比較高。隨著人類對資源的需求越來(lái)越高,海洋成為我們(men)開采資源的主要領域。”
陳劍(jiàn)介紹,今後,“深海機器人(rén)”將用於(yú)海底油氣田施工,海底電纜(lǎn)和光纜鋪設等。未來逐步把深海機器人裝備擴展到核電、潮汐發電及其他應用領域,建立中(zhōng)國機(jī)器人裝備產業化基地。
揭秘 1
如何保(bǎo)證深海下潛平穩?
記者在廠房見(jiàn)到了(le)兩台無人遙(yáo)控(kòng)潛水器。它們3米(mǐ)見方,看(kàn)起(qǐ)來並不太大,自重也隻有5噸。
無人遙控潛(qián)水器一般通過一根臍帶纜下放至海下(xià)3000米(mǐ)。這根臍帶纜不僅負責升降潛水器,還要進(jìn)行信號傳輸和(hé)供電。
深海下(xià)浪湧和(hé)湍流(liú)較強(qiáng),如何保證臍帶纜不打結?如何保證潛水器下潛時的平衡?
技術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(lún),也就是推(tuī)進器,既可提供動力,又可進行360度(dù)姿(zī)態調整。“下放時是帶電操作,推進器會動態調整平衡。”嚴允說。
揭秘 2
3000米水(shuǐ)壓下如何工(gōng)作?
陳劍說(shuō),深海(hǎi)裝備製造對材(cái)料的要求(qiú)很嚴格(gé)。3000米的深海水壓巨大,海水對設備的腐蝕性也很大。
那麽,如何保證潛水器在3000米海深中,抵消壓力(lì)正常工作呢?
嚴允說,他們使(shǐ)用的是壓力補償器。
“我們都知道,隨著下沉,水壓也越來越大,設備在下降過程(chéng)中,一些裝置內外的壓差也越來越大,這就需(xū)要壓力補償器。這些儀表裝置都是(shì)玻璃麵板,為什麽不會破碎,就是因為在下降或者上升過(guò)程中,壓力補償器自動(dòng)進行動態(tài)調整,向儀表(biǎo)設備中充油,補償壓差。”嚴允(yǔn)解釋。
據他介紹,水(shuǐ)下(xià)終端裝置的壓力值(zhí)會始(shǐ)終維持在0.7到1個大氣壓。
揭秘(mì) 3
機(jī)械臂能進(jìn)行哪些操作?
記者看到,這台深海機器人有(yǒu)兩個機械手臂,但是(shì)裝備的工具不太相同。左手像(xiàng)一把鉗(qián)子,可以用來夾持,右手自由度大(dà)一些(xiē),可以進行一些旋轉操作,如擰螺絲。
在“手臂”周圍,還有一些“眼(yǎn)睛”——探照(zhào)燈。“根據海(hǎi)水渾濁度的不同,大概能照(zhào)清楚3米範圍,如果比(bǐ)較渾濁能看清1米,保證作業。再渾濁一些的(de)話,就會(huì)啟用聲呐裝置。”嚴允介紹。
“工作人員在船上的顯示屏前進行同步操(cāo)作。這麽(me)長距離輸電和信(xìn)號傳輸,會有壓降和信號損失,這些我們都已經考慮在內。”嚴允說。
據嚴允介紹,他們生(shēng)產的(de)“深海機器人”靈敏度很高,甚至能夠在海底撿起一根針。
■ 追訪
開發海底資(zī)源,深海機器人能做什麽?
海洋不僅是生命(mìng)起源的搖籃,還蘊藏著無盡的礦藏。如今,越來越多的國(guó)家,將目光投(tóu)向深海。那麽,深海中有哪(nǎ)些資(zī)源可供開發(fā)呢?深海機器(qì)人又能起到什麽作用(yòng)?
礦產資源
中國(guó)大洋事務管理局處長李向陽介紹,海底多金屬結核分布麵積很廣,我國已在(zài)太平洋調查200多萬平方公裏,其中有30多萬平方公裏(lǐ)為有開采價值的遠景礦(kuàng)區,聯合國已批準其中15萬平方公裏的區域給我(wǒ)國作為(wéi)開辟區(qū)。此(cǐ)外,海底還有(yǒu)很(hěn)多金(jīn)屬硫化物。
李向陽是國家(jiā)重(chóng)點研發計劃(huá)“深海多金屬結核采礦試驗工程”的項目(mù)負責人,據他介紹,2001年5月,我國與國際海底管理局簽(qiān)訂多金屬結核勘探合同,礦區麵(miàn)積為7.5萬平方公裏,為期15年。“去年已經續期5年。”李向陽說(shuō),2011年和2014年,獲得西南印度洋1萬平方(fāng)公裏(lǐ)的多金屬硫化物勘探(tàn)合同區和西北太(tài)平洋3000平方公裏的富鈷結殼勘探合同區。
開礦正是(shì)深海無人(rén)潛水器的應用之一。中科院(yuàn)海洋研究所所長助理刁新源說,這些深海潛(qián)水器,還(hái)可幫(bāng)助科學家繪製海底地形圖。
“此前受高度限製,地形分辨率隻有十米級,有了深海潛水器以後,幾乎可(kě)以(yǐ)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(diāo)新源說。
電力資源
海上風電今後也(yě)將向深海方向發展(zhǎn),華東海上風電研(yán)發中心主任趙生校介紹,我國海上風電目前主要在近海區域,從初步規劃來看(kàn),水深5到25米範圍開(kāi)發潛力是2億千瓦;水深5米到50米開發(fā)潛力是5億千(qiān)瓦。
“這跟(gēn)我國水電差不多(duō)在同一量級上,開發前景(jǐng)廣闊。海上風電今後會(huì)往深海方向發展,我國(guó)大部(bù)分風電規劃在50公裏離岸距(jù)離範圍內,江蘇(sū)規劃(huá)接近100公裏。而歐洲一些海上風(fēng)電先進國家,已經建設到接近150公裏。”趙生校說。
在海上建風電設備,鋪設電纜是個(gè)問題(tí)。陳劍介紹,深海機器人有一項功能就是鋪設海底電纜。“近海電纜鋪設要求高(gāo),鋪設深度要求2米,航(háng)道穿越錨地要求更(gèng)深,在3米以上。”趙生校說。
生物資源
近(jìn)來,一些深海新物種的發現,令很多人認識到深海有著完全不同的生態係統。
“海底高溫、黑暗、高鹽的環境,使深海生物有著特殊的生理特性和基因表(biǎo)達,這對工業酶的開發是一種(zhǒng)新的資(zī)源。”李向陽(yáng)說(shuō)。
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現。
作為“科學號”考察船運(yùn)管中心主(zhǔ)任,刁新源在科考中與同事發現了很多(duō)新的(de)生物(wù)。“通過一些深海無人潛水器,我們獲得了大(dà)量深海生(shēng)物樣品。在深海(hǎi)冷泉區、熱液區和海山區等不同海底環境中,發現了9個大型深海生物新物種。在馬努斯熱液化能生(shēng)態係統中,發現了(le)1個新屬,5個新種。”刁新源(yuán)說。(記者(zhě) 李玉坤)
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