《济南日报》(2017.03.07):深海滑翔

发布时间:2017-03-22

  6329米!中国“海翼”号刷新下潜世界纪录

  在世界上海洋最深的地方——马里亚纳海沟挑战者深渊,我国自主研发的水下滑翔机“海翼”号突破之前由美国科学家创造的下潜6000米的成绩,从而刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录——6329米!!

  据介绍,“海翼”号此次是搭乘了“探索一号”科学考察船TS03航次,在马里亚纳海沟历时4天进行了12次下潜工作。

  在前半段实验中,“海翼”号经过6次下潜,历经44.5个小时,在深度上达到了6082米,从而一举超越了美国科学家之前创下的最大下潜深度6000米这一世界纪录。在确认“海翼”号状态正常的前提下,科考队决定再进行两次超越6200米深度的试验,并且制订了“突破世界纪录5%”的目标,即下潜目标深度设定为6300米!

  此时,实验海域的海况变得十分恶劣,平均涌浪高度接近3米,对“海翼”号的布放和回收都是一种挑战。不过,在接下来的布放中,“海翼”号在“探索一号”的螺旋桨附近做了一个漂亮的回旋后,潇洒地驶离了母船,之后便是漫长的等待。

  中国科学院沈阳自动化研究所金文明副研究员说:“当接收到6329米这个数据时,大家都非常激动,我的同事甚至欢呼起来了。其实我的内心还是比较紧张的,因为就在去年在同一个海域,我们的一台水下滑翔机在挑战6000米深度的时候与母船失去了联系。”

  历时4天,12次下潜工作,累计工作87个小时,总航程超过130公里,最大下潜深度6329米并安全回收!“海翼”号出色地完成了任务,收集了大量高分辨率的深渊区域水体信息,为海洋科学家研究该区域的水文特性提供了宝贵的资料。

  更重要的是,在复杂海流及恶劣海况下,“海翼”号显示出良好的航向保持和数据交互能力,将有助于接下来的提升和改造,从而向着更大下潜深度发起挑战!

  “海翼”号能“指哪儿打哪儿”

  水下滑翔机是一种通过调节自身浮力和姿态,实现在水中滑行并收集水体信息的新型水下机器人,主要驱动机构包括俯仰调节装置、浮力调节装置和航向控制装置,其中航向控制装置采用了小型垂直舵控制方式,具有良好的航向控制能力,适合于各种复杂海流环境,可对特定海域进行高精度大范围的水体观测,能有效提高海洋环境的空间和时间测量密度,是现有水下观测手段的有效补充。

  据了解,“海翼”号水下滑翔机由中国科学院沈阳自动化所研制,是我国具有完全自主知识产权的新型水下观测平台。“海翼”号看上去像一枚黄色的带有一对机翼的鱼雷,其编号代表着可以达到的最大下潜深度。

  “海翼”号运用活塞原理改变自身浮力在海中移动,其收缩和膨胀由一个像气球一样的装置控制,内部装填有液压油。在每一次上升和下潜过程中,“海翼”号的翼驱使该航行器向前移动,就像滑翔机在空气中滑翔。水

  下滑翔机携带一组高密度锂电池,用于为传感器提供电能,同时数据传回卫星也需要电能。

  “海翼号”系统采用模块化技术,设计了独立的科学测量载荷单元。科学测量载荷单元可以根据科学家的观测任务,有针对性地定制搭载各种探测传感器。实现了从过去“打哪儿指哪儿”,到现在“指哪儿打哪儿”的转变,真正满足了科学家的多元化科研需求。

  水下滑翔机:未来潜艇杀手

  水下滑翔机具有低功耗高静音的特点,可以在重要水域收集数据用于科学研究和环境监测。

  近年来,以混合推进技术为特征的新一代水下滑翔机成为国际研究新趋势,它集能耗小、成本低、航程大、运动可控、部署便捷等优点于一身,具备独立在水下全天候工作的能力,能够在大洋下安静地巡航数天、数月甚至一年而无需人工干预。通过卫星通信可以实现对水下滑翔机的远程控制和实时数据获取,并可实现多台水下滑翔机协同观测作业。水下滑翔机可以长

  时间、稳定、持续地提供高密度的数据支撑。

  水下滑翔机可以携带不同类型的传感器,能够在各种深度测量海水温度和盐度,这些收集来的大数据能够建立一个完整的大洋物理模型,而这个模型将帮助海军潜艇躲开危险区域,并且预测可能危及海军行动的危险洋流。

  随着技术不断改进,水下滑翔机将携带更多类型的传感器,甚至可能携带破坏或者摧毁军事目标的武器,使得在海战中以最少的人员伤亡快速夺取军事

  优势成为可能。“可以用非常低廉的成本生产水下滑翔机,既可以单个释

  放,也能够数百个一起释放,像群狼一样在海底猎食指定目标,比如艇。”

  此前水下滑翔深度6000米的世界纪录,就是由美国华盛顿大学研究人员研制的“海滑翔机”创造。美国罗格斯大学研发的水下滑翔机“深红”号则在2009年开创了水下机器人横跨大西洋的先河。目前,这两个水下滑翔机均由美国海军使用。(记者孟祥君整理)

  ●相关链接

  挑战者深渊:地球最深处

  深约11000米的挑战者深渊,是太平洋马里亚纳海沟的最深处,更是世界上海洋最深的地方,该深度的压力是海平面压力的1100倍。

  人类对挑战者深渊的首次探测是在1960年1月23日,瑞士探险家皮卡和美国探险家沃尔什驾驶的“里雅斯特”号深海潜艇首次下潜至挑战者深渊,测得深度为10916米,发现有鱼虾等生物。

  2012年3月26日,著名导演卡梅隆驾驶单人潜艇“深海挑战者”号,下潜2小时36分钟之后,在10898米深的海床着陆,他在地球最深渊处逗留了3个多小时。

  2012年7月15日,中国大型远洋科考船“海洋六号”首次对挑战者深渊进行了高精度测量,填补了中国在这一领域的科研空白。 (记者孟祥君整理)

 

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