“潜龙探海
2018-08-16黄志明
黄志明
2017年12月6日,中国大洋49航次科考起航。在本航次对印度洋相关海域进行的为期250天的科学考察中,有一位新成员随船出海,它就是“潜龙二号”无人潜水器。
身穿黄衣的“热带鱼”
“潜龙二号”是我国首台自主研发的4500米级自主水下机器人,全长约4.5米,主要职责是到深海去勘察资源。别看它的名字里带着龙字,它的样子可一点也不像大家心目中的龙,却像极了一条热带鱼。
一般来说,为了减少阻力,自主式潜水器大多被设计成回转体式,像鱼雷艇一样。不过,这种造型主要适用于平坦的海底,如果遇到像印度洋海底那樣凹凸不平的地形,回转体式的潜水器就不那么方便了。此时,就需要把潜水器的外表做得扁扁的,像小鱼那样,以减少它垂直面所受的阻力。
“潜龙二号”的造型还能让它具有很高的抗风浪能力,即使在风大浪高的海面上,它也可以像不倒翁一样站立,不会“翻肚皮”。而且,通过科学家用遥控器遥控,它还能在海面上游动,然后向母船靠近。
全身上下都是宝
作为一条科技含量颇高的人造“鱼”,“潜龙二号”可谓全副武装,浑身是宝。
鱼鳍:“潜龙二号”的前后各配一对水平舵板,就像鱼鳍一样,让它在水中保持平衡。垂直的舵则像鱼的背鳍,能让它在水中更自由地航行。
鱼嘴:“潜龙二号”的“鱼嘴”处安装了前视声呐,帮它获得海底地形地貌的连续数据,再把数据还原成图像。
鱼尾:“潜龙二号”的“尾巴”上安装了海底探测磁力仪,用它就可以知道其游过的区域有没有及有多少矿藏。
此外,“潜龙二号”还配有一台高像素、带闪光灯的照相机,可以每隔7秒钟拍摄一张9照片。“潜龙二号”身上的各种环境传感器是它的“耳朵”,一系列智能算法是它的“大脑”。另外,它还带了一些小物件,比如起吊钩、与母船联络的通信机、确定海底位置的长基线信标和频闪灯等。
“潜龙二号”的工作曰志
早在2016年1月10日,“潜龙二号”就曾在西南印度洋首次完成了整整30个小时的全航程探测,并获得了精细的三维地形地貌数据和300多张高分辨率照片。它的工作流程分为三步
第一步:入水。操作人员用吊车把“潜龙二号”放到水中,解开绳索后,它就开始自己往指定区域下潜,下潜的速度可达每分钟40米。
第二步:遨游。“潜龙二号”依靠身上“鱼鳍”和“鱼眼”处的推进器,可以垂直升降、前进、后退,还能旋转。在遨游过程中,它会用随身携带的各种高科技设备对目标区域进行扫描并拍摄。
第三步:上浮。任务完成后,“潜龙二号”会自动抛掉一块重约23千克的压载铁,让自己快速上浮。
第四步:回收。当“潜龙二号”上浮至海面后,它会将自己的位置自动发送给母船,让工作人员接它“回家”。
自我医治本领大
旅程中不可能一帆风顺,如果遇到复杂的地形地貌,“潜龙二号”会主动避开,等危机解除后,再回到原先规划的线路上继续航行。可是一旦遇到一些磕磕碰碰导致损坏怎么办?别担心,“潜龙二号”会给自己“看病”,即通过集成的大量传感器等部件,对损坏程度进行自我检测,并根据故障的等级采取不同的应对方案。如果损坏的地方影响任务,“潜龙二号”就会自己结束作业并上浮回来;如果故障轻微,不妨碍作业,则可以暂时带“病”工作。