国内最大马力“深海机器人”下线马力相当于一台宝马X6,可提4吨重物;应用于深海沉船沉物的应急救险、搜寻和打捞

7月17日,国内最大马力无人遥控潜水器下线,主要用于对沉船沉物等进行应急救险、搜寻和打捞等作业。受访者供图

7月17日,国内最大马力的无人遥控潜水器下线。据介绍,这款由中车制造的潜水器马力相当于一台宝马X6,最深能下潜3000米,可提起4吨重物,是名副其实的深海“大力士”。

记者了解到,其主要用于对沉船沉物等进行应急救险、搜寻和打捞等作业。

对于为何进军海洋装备领域,相关负责人陈剑说,“海洋蕴藏了丰富的石油、矿产、渔业资源。此前,由于开采装备不成熟,开采成本比较高。随着人类对资源的需求越来越高,海洋成为我们开采资源的主要领域。”

陈剑介绍,今后,“深海机器人”将用于海底油气田施工,海底电缆和光缆铺设等。未来逐步把深海机器人装备扩展到核电、潮汐发电及其他应用领域,建立中国机器人装备产业化基地。

记者在厂房见到了两台无人遥控潜水器。它们3米见方,看起来并不太大,自重也只有5吨。

无人遥控潜水器一般通过一根脐带缆下放至海下3000米。这根脐带缆不仅负责升降潜水器,还要进行信号传输和供电。

深海下浪涌和湍流较强,如何保证脐带缆不打结?如何保证潜水器下潜时的平衡?

技术人员严允指出了其中的秘诀。记者看到,潜水器的8个角各有一个电扇状涡轮,也就是推进器,既可提供动力,又可进行360度姿态调整。“下放时是带电操作,推进器会动态调整平衡。”严允说。

陈剑说,深海装备制造对材料的要求很严格。3000米的深海水压巨大,海水对设备的腐蚀性也很大。

那么,如何保证潜水器在3000米海深中,抵消压力正常工作呢?

“我们都知道,随着下沉,水压也越来越大,设备在下降过程中,一些装置内外的压差也越来越大,这就需要压力补偿器。这些仪表装置都是玻璃面板,为什么不会破碎,就是因为在下降或者上升过程中,压力补偿器自动进行动态调整,向仪表设备中充油,补偿压差。”严允解释。

据他介绍,水下终端装置的压力值会始终维持在0.7到1个大气压。

记者看到,这台深海机器人有两个机械手臂,但是装备的工具不太相同。左手像一把钳子,可以用来夹持,右手自由度大一些,可以进行一些旋转操作,如拧螺丝。

在“手臂”周围,还有一些“眼睛”――探照灯。“根据海水浑浊度的不同,大概能照清楚3米范围,如果比较浑浊能看清1米,保证作业。再浑浊一些的话,就会启用声呐装置。”严允介绍。

“工作人员在船上的显示屏前进行同步操作。这么长距离输电和信号传输,会有压降和信号损失,这些我们都已经考虑在内。”严允说。

据严允介绍,他们生产的“深海机器人”灵敏度很高,甚至能够在海底捡起一根针。

海洋不仅是生命起源的摇篮,还蕴藏着无尽的矿藏。如今,越来越多的国家,将目光投向深海。那么,深海中有哪些资源可供开发呢?深海机器人又能起到什么作用?

中国大洋事务管理局处长李向阳介绍,海底多金属结核分布面积很广,我国已在太平洋调查200多万平方公里,其中有30多万平方公里为有开采价值的远景矿区,联合国已批准其中15万平方公里的区域给我国作为开辟区。此外,海底还有很多金属硫化物。

李向阳是国家重点研发计划“深海多金属结核采矿试验工程”的项目负责人,据他介绍,2001年5月,我国与国际海底管理局签订多金属结核勘探合同,矿区面积为7.5万平方公里,为期15年。“去年已经续期5年。”李向阳说,2011年和2014年,获得西南印度洋1万平方公里的多金属硫化物勘探合同区和西北太平洋3000平方公里的富钴结壳勘探合同区。

开矿正是深海无人潜水器的应用之一。中科院海洋研究所所长助理刁新源说,这些深海潜水器,还可帮助科学家绘制海底地形图。

“此前受高度限制,地形分辨率只有十米级,有了深海潜水器以后,几乎可以完全贴近地形滑翔,测绘出地形分布图,目前可以做到厘米级。”刁新源说。

海上风电今后也将向深海方向发展,华东海上风电研发中心主任赵生校介绍,我国海上风电目前主要在近海区域,从初步规划来看,水深5到25米范围开发潜力是2亿千瓦;水深5米到50米开发潜力是5亿千瓦。

“这跟我国水电差不多在同一量级上,开发前景广阔。海上风电今后会往深海方向发展,我国大部分风电规划在50公里离岸距离范围内,江苏规划接近100公里。而欧洲一些海上风电先进国家,已经建设到接近150公里。”赵生校说。

在海上建风电设备,铺设电缆是个问题。陈剑介绍,深海机器人有一项功能就是铺设海底电缆。“近海电缆铺设要求高,铺设深度要求2米,航道穿越锚地要求更深,在3米以上。”赵生校说。

近来,一些深海新物种的发现,令很多人认识到深海有着完全不同的生态系统。

“海底高温、黑暗、高盐的环境,使深海生物有着特殊的生理特性和基因表达,这对工业酶的开发是一种新的资源。”李向阳说。

中科院海洋研究所所长助理刁新源则表示,深海有很多未知生物有待发现。

作为“科学号”考察船运管中心主任,刁新源在科考中与同事发现了很多新的生物。“通过一些深海无人潜水器,我们获得了大量深海生物样品。在深海冷泉区、热液区和海山区等不同海底环境中,发现了9个大型深海生物新物种。在马努斯热液化能生态系统中,发现了1个新属,5个新种。”刁新源说。

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