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發(fā)布日期:2014-12-26 13:02:12
蛟龍?zhí)栆话阒蛤札執(zhí)栞d人潛水器。
＂蛟龍?zhí)枺⑤d人深潛器是我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器，設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米級(jí)，也是目前世界上下潛能力最強(qiáng)的作業(yè)型載人潛水器。＂蛟龍?zhí)枺⒖稍谡际澜绾Ｑ竺娣e99．8％的廣闊海域中使用，對(duì)于我國(guó)開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義。
中國(guó)是繼美、法、俄、日之后世界上第五個(gè)掌握大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。在全球載人潛水器中，＂蛟龍?zhí)枺儆诘谝惶蓐?duì)。目前全世界投入使用的各類載人潛水器約90
艘，其中下潛深度超過1000米的僅有12艘，更深的潛水器數(shù)量更少，目前擁有6000米以上深度載人潛水器的國(guó)家包括中國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)和俄羅斯。除中國(guó)外，其他4國(guó)的作業(yè)型載人潛水器最大工作深度為日本深潛器的6527米，因此＂蛟龍?zhí)枺⑤d人潛水器在西太平洋的馬里亞納海溝海試成功到達(dá)7020米海底，創(chuàng)造了作業(yè)類載人潛水器新的世界紀(jì)錄。
從2009年至2012年，蛟龍?zhí)柦舆B取得1000米級(jí)、3000米級(jí)、5000米級(jí)和7000米級(jí)海試成功。下潛至7000米，說明蛟龍?zhí)栞d人潛水器集成技術(shù)的成熟，標(biāo)志著我國(guó)深海潛水器成為海洋科學(xué)考察的前沿與制高點(diǎn)之一。
2012年6月27日11時(shí)47分，中國(guó)＂蛟龍＂再次刷新＂中國(guó)深度＂－－下潛7062米。6月3日，＂蛟龍＂出征以來，已經(jīng)連續(xù)書寫了5個(gè)＂中國(guó)深度＂新紀(jì)錄：6月15日，6671米；6月19日，6965米；6月22日，6963米；6月24日，7020米；6月27日，7062米。下潛至7000米，標(biāo)志著我國(guó)具備了載人到達(dá)全球99％以上海洋深處進(jìn)行作業(yè)的能力，標(biāo)志著＂蛟龍＂載人潛水器集成技術(shù)的成熟，標(biāo)志著我國(guó)深海潛水器成為海洋科學(xué)考察的前沿與制高點(diǎn)之一，標(biāo)志著中國(guó)海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
2013年6月17日16時(shí)30分左右，中國(guó)＂蛟龍＂號(hào)載人潛水器從南海一冷泉區(qū)海底回到母船甲板上，三名下潛人員出艙，標(biāo)志著＂蛟龍＂號(hào)首個(gè)試驗(yàn)性應(yīng)用航次首次下潛任務(wù)順利完成。
從2013年起，蛟龍?zhí)栒竭M(jìn)入試驗(yàn)性應(yīng)用階段。2017年，當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月13日，蛟龍?zhí)栱樌瓿闪舜笱?8航次第三航段最后一潛，標(biāo)志著試驗(yàn)性應(yīng)用航次全部下潛任務(wù)圓滿完成。
截至2018年11月，蛟龍?zhí)栆殉晒ο聺?58次。
2月28日，＂蛟龍＂號(hào)載人潛水器在國(guó)家深海基地試驗(yàn)水池，進(jìn)行了大修與技術(shù)升級(jí)后的第一個(gè)測(cè)試下潛。這標(biāo)志著＂蛟龍＂號(hào)大修與技術(shù)升級(jí)全系統(tǒng)勘驗(yàn)、維修、系統(tǒng)升級(jí)、總裝聯(lián)調(diào)等陸上工作已經(jīng)全部完成，正式進(jìn)入一個(gè)了新的階段。
研制背景
為推動(dòng)中國(guó)深海運(yùn)載技術(shù)發(fā)展，為中國(guó)大洋國(guó)際海底資源調(diào)查和科學(xué)研究提供重要高技術(shù)裝備，同時(shí)為中國(guó)深海勘探、海底作業(yè)研發(fā)共性技術(shù)，在國(guó)家海洋局組織安排下，中國(guó)大洋協(xié)會(huì)作為業(yè)主具體負(fù)責(zé)＂蛟龍?zhí)枺⑤d人潛水器項(xiàng)目的組織實(shí)施，并會(huì)同中船重工集團(tuán)公司七〇二所、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所和聲學(xué)所等約100家中國(guó)國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，攻克了中國(guó)在深海技術(shù)領(lǐng)域的一系列技術(shù)難關(guān)，經(jīng)過6年努力，完成了載人潛水器本體研水面支持系統(tǒng)的研制和試驗(yàn)?zāi)复母脑煲约皾摵絾T的選拔和培訓(xùn)，從而使＂蛟龍?zhí)枺⒕邆淞碎_展海上試驗(yàn)的技術(shù)條件。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、運(yùn)載科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)入深海，在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底進(jìn)行機(jī)動(dòng)、懸停、正確就位和定點(diǎn)坐坡，有效執(zhí)行海洋地質(zhì)、海洋地球物理、海洋地球化學(xué)、海洋地球環(huán)境和海洋生物等科學(xué)考察。
2、＂蛟龍?zhí)枺⒕邆渖詈Ｌ降V、海底高精度地形測(cè)量、可疑物探測(cè)與捕獲、深海生物考察等功能，可以開展：對(duì)多金屬結(jié)核資源進(jìn)行勘查，可對(duì)小區(qū)地形地貌進(jìn)行精細(xì)測(cè)量，可定點(diǎn)獲取結(jié)核樣品、水樣、沉積物樣、生物樣，可通過攝像、照相對(duì)多金屬結(jié)核覆蓋率、豐度等進(jìn)行評(píng)價(jià)等；對(duì)多金屬硫化物熱液噴口進(jìn)行溫度測(cè)量，采集熱液噴口周圍的水樣，并能保真儲(chǔ)存熱液水樣等；對(duì)鈷結(jié)殼資源的勘查，利用潛鉆進(jìn)行鉆芯取樣作業(yè)，測(cè)量鈷結(jié)殼礦床的覆蓋率和厚度等；可執(zhí)行水下設(shè)備定點(diǎn)布放、海底電纜和管道的檢測(cè)，完成其他深海探詢及打撈等各種復(fù)雜作業(yè)。
技術(shù)特點(diǎn)
折疊技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1．在世界上同類型中具有最大下潛深度7000米，這意味著該潛水器可在占世界海洋面積99．8％的廣闊海域使用；
2．具有針對(duì)作業(yè)目標(biāo)穩(wěn)定的懸停，這為該潛水器完成高精度作業(yè)任務(wù)提供了可靠保障；
3．具有先進(jìn)的水聲通信和海底微貌探測(cè)能力，可以高速傳輸圖像和語(yǔ)音，探測(cè)海底的小目標(biāo)；
4．配備多種高性能，確保載人潛水器在特殊的海洋環(huán)境或海底地質(zhì)條件下完成保真取樣和潛鉆取芯等復(fù)雜任務(wù)。
三大突破
近底自動(dòng)航行和懸停定位、高速水聲通信、充油銀鋅蓄電池容量被譽(yù)為＂蛟龍＂號(hào)的三大技術(shù)突破：
1．可穩(wěn)穩(wěn)＂定住＂
如同開車一樣，駕駛員的腳總放在油門上，難免產(chǎn)生疲勞感。＂蛟龍＂號(hào)駕駛員是幸運(yùn)的，它具備自動(dòng)航行功能，駕駛員設(shè)定好方向后，可以放心進(jìn)行觀察和科研。
王曉輝介紹說，＂蛟龍?zhí)枺⒖梢酝瓿扇N自動(dòng)航行：自動(dòng)定向航行，駕駛員設(shè)定方向后，＂蛟龍?zhí)枺⒖梢宰詣?dòng)航行，而不用擔(dān)心跑偏；自動(dòng)定高航行，這一功能可以讓潛水器與海底保持一定高度，盡管海底山形起伏，自動(dòng)定高功能可以讓＂蛟龍?zhí)枺⑤p而易舉地在復(fù)雜環(huán)境中航行，避免出現(xiàn)碰撞；自動(dòng)定深功能，可以讓＂蛟龍?zhí)枺⒈３峙c海面固定距離。
2．懸停定位
一旦在海底發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，＂蛟龍?zhí)枺⒉恍枰翊蟛糠謬?guó)外深潛器那樣坐底作業(yè)，而是由駕駛員行駛到相應(yīng)位置，＂定住＂位置，與目標(biāo)保持固定的距離，方便機(jī)械手進(jìn)行操作。在海底洋流等導(dǎo)致＂蛟龍?zhí)枺u擺不定，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)潛水器晃動(dòng)等內(nèi)外干擾下，能夠做到精確地＂懸停＂令人稱道。在已公開的消息中，尚未有國(guó)外深潛器具備類似功能。
3．深海通信靠＂聲＂
陸地通信主要靠電磁波，速度可以達(dá)到光速。但這一利器到了水中卻沒了用武之地，電磁波在海水中只能深入幾米。＂蛟龍?zhí)枺撊肷詈?shù)千米，為保持與母船保持聯(lián)系，科學(xué)家們研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)，采用聲納通信。這一技術(shù)需要解決多項(xiàng)難題，比如水聲傳播速度只有每秒1500米左右，如果是 7000米深度的話，喊一句話往來需要近10秒，聲音延遲很大；聲學(xué)傳輸?shù)膸捯矘O其有限，傳輸速率很低；此外，聲音在不均勻物體中的傳播效果不理想，而海水密度大小不同，溫度高低不同，海底回波條件也不同，加上母船和深潛器上的噪音，如何在復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號(hào)難上加難。
獲得成果
自2011年深海潛水器技術(shù)與裝備重大項(xiàng)目實(shí)施以來，＂蛟龍＂號(hào)載人深潛器成功完成5000－7000米海試并投入試驗(yàn)性應(yīng)用，研制成功4500米深海作業(yè)系統(tǒng)以及突破4500米載人球殼關(guān)鍵技術(shù)等一系列重要研究成果。
2014年～2015年＂蛟龍＂號(hào)試驗(yàn)性應(yīng)用航次第一航段在西北太平洋采薇海山區(qū)和馬爾庫(kù)斯－威克海山區(qū)開展了10次下潛作業(yè)，精確定位取樣，取得各種生物樣品116個(gè)，富鈷結(jié)殼樣品21塊、99．2公斤，多金屬結(jié)核樣品24．32公斤，巖石樣品22塊、107．7公斤，沉積物樣品26管，海水樣品共1232升……
＂蛟龍＂號(hào)試驗(yàn)性應(yīng)用科考隊(duì)在本航段中全面、超額地完成了預(yù)定的任務(wù)。通過第一航段的調(diào)查研究，航次現(xiàn)場(chǎng)取得了4個(gè)方面的成果和認(rèn)識(shí)：
一是基本查明了采薇海山礦區(qū)資源與生物狀況，勘察成果突出。＂蛟龍＂號(hào)在采薇海山完成了8次下潛，結(jié)合中國(guó)大洋第31航次的5次下潛，通過點(diǎn)、線、面相結(jié)合的解剖調(diào)查，已基本摸清富鈷結(jié)殼礦區(qū)資源分布狀況，基本掌握生物多樣性分布規(guī)律和礦區(qū)環(huán)境狀況。
二是＂蛟龍＂號(hào)性能穩(wěn)定，優(yōu)勢(shì)明顯。＂蛟龍＂號(hào)共計(jì)完成10次無故障下潛作業(yè)，每次下潛平均水中時(shí)間達(dá)9小時(shí)53分鐘，系統(tǒng)穩(wěn)定，取得了大量高質(zhì)量的視頻和照片，開展了配套設(shè)備試驗(yàn)，包括微型遙控潛水器試驗(yàn)、海底土工力學(xué)測(cè)定試驗(yàn)、超短基線測(cè)試等，使＂蛟龍＂號(hào)在復(fù)雜地形下開展定點(diǎn)作業(yè)、精細(xì)調(diào)查的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步發(fā)揮。
三是以國(guó)家深海基地管理中心人員為主力的操作維護(hù)團(tuán)隊(duì)迅速成長(zhǎng)。潛水器維護(hù)維修隊(duì)伍、布放回收操作隊(duì)伍、潛航員學(xué)員得到鍛煉，一批新人迅速成長(zhǎng)，為＂蛟龍＂號(hào)業(yè)務(wù)化運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
四是實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)、多目標(biāo)的綜合效益。開展了探空氣球觀測(cè)、下潛人員實(shí)時(shí)生理心理狀態(tài)監(jiān)測(cè)、《深潛》紀(jì)錄片的拍攝。各家媒體和作家協(xié)會(huì)開展了海洋知識(shí)、海洋意識(shí)的普及和宣傳。
除此之外，＂蛟龍＂號(hào)還在相鄰海域開展了下潛作業(yè)，為開展不同海區(qū)的資源、環(huán)境狀況對(duì)比研究提供了第一手資料。
2016年4月30日，＂蛟龍＂號(hào)載人潛水器在西北太平洋維嘉海山的西北側(cè)成功完成科學(xué)應(yīng)用下潛，這也是＂蛟龍＂號(hào)首次在這一海域搭載科學(xué)家進(jìn)行下潛作業(yè)。
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)指揮部介紹，此次下潛由國(guó)家深海基地管理中心的潛航員唐嘉陵擔(dān)任主駕駛，搭載了廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局高級(jí)工程師姚會(huì)強(qiáng)和潛航員學(xué)員楊一帆。＂蛟龍＂號(hào)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月30日8時(shí)03分布放入水，16時(shí)05分回收至甲板。水中時(shí)間8小時(shí)2分鐘，海底作業(yè)時(shí)間5小時(shí)24分鐘，最大下潛深度達(dá)2258米。
本次下潛開展了4千米的近底航行觀察，拍攝了大量海底視頻照片資料，采集礫狀結(jié)殼57千克、巨型底棲生物樣品9個(gè)，其中海綿4個(gè)、珊瑚和蝦各2個(gè)、海星1個(gè)，近底水樣8升，還開展了對(duì)潛航員學(xué)員的海上實(shí)艇下潛培訓(xùn)。
國(guó)家海洋局向陽(yáng)紅09號(hào)船搭載蛟龍?zhí)栞d人潛水器及其科考隊(duì)員抵達(dá)國(guó)家深海基地碼頭。至此，2016年蛟龍?zhí)栐囼?yàn)性應(yīng)用航次（中國(guó)大洋第37航次）歷時(shí)94天，航行11837海里，累計(jì)下潛22次，安全圓滿地完成了計(jì)劃的科學(xué)考察任務(wù)。本航次第二階段首席科學(xué)家彭曉彤表示，這是蛟龍?zhí)栕?012年7000米級(jí)海試成功以后，首次重返海溝區(qū)密集地開展超過6000米深度的下潛作業(yè)，在科學(xué)研究方面取得了豐碩成果。
本航次科考首次在馬里亞納海溝南坡發(fā)現(xiàn)了活動(dòng)的泥火山，拍攝了大量高清視頻資料；證實(shí)了馬里亞納海溝北坡作業(yè)區(qū)海山為泥火山，獲取了大量泥火山地質(zhì)樣品。這些樣品和視頻資料為研究泥火山地質(zhì)活動(dòng)和俯沖板片的地質(zhì)過程提供了重要依據(jù)。
此外，初步探明了維嘉海山與采薇海山巨型底棲生物分布具有良好的聯(lián)通性。科考人員通過與采薇海山的對(duì)比分析，表明維嘉海山巨型底棲生物種類組成和多樣性與采薇海山具有很高的相似性，除了少數(shù)海綿動(dòng)物及其共生的儷蝦有可能是新種外，其余種類與采薇海山基本相同，改變了海山間生物群落聯(lián)通性差的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，為科學(xué)評(píng)價(jià)海底環(huán)境、合理設(shè)計(jì)深海采礦系統(tǒng)提供了第一手資料。
蛟龍?zhí)栆话阒蛤札執(zhí)栞d人潛水器。
＂蛟龍?zhí)枺⑤d人深潛器是我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器，設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米級(jí)，也是目前世界上下潛能力最強(qiáng)的作業(yè)型載人潛水器。＂蛟龍?zhí)枺⒖稍谡际澜绾Ｑ竺娣e99．8％的廣闊海域中使用，對(duì)于我國(guó)開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義。
中國(guó)是繼美、法、俄、日之后世界上第五個(gè)掌握大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。在全球載人潛水器中，＂蛟龍?zhí)枺儆诘谝惶蓐?duì)。目前全世界投入使用的各類載人潛水器約90
艘，其中下潛深度超過1000米的僅有12艘，更深的潛水器數(shù)量更少，目前擁有6000米以上深度載人潛水器的國(guó)家包括中國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)和俄羅斯。除中國(guó)外，其他4國(guó)的作業(yè)型載人潛水器最大工作深度為日本深潛器的6527米，因此＂蛟龍?zhí)枺⑤d人潛水器在西太平洋的馬里亞納海溝海試成功到達(dá)7020米海底，創(chuàng)造了作業(yè)類載人潛水器新的世界紀(jì)錄。
從2009年至2012年，蛟龍?zhí)柦舆B取得1000米級(jí)、3000米級(jí)、5000米級(jí)和7000米級(jí)海試成功。下潛至7000米，說明蛟龍?zhí)栞d人潛水器集成技術(shù)的成熟，標(biāo)志著我國(guó)深海潛水器成為海洋科學(xué)考察的前沿與制高點(diǎn)之一。
2012年6月27日11時(shí)47分，中國(guó)＂蛟龍＂再次刷新＂中國(guó)深度＂－－下潛7062米。6月3日，＂蛟龍＂出征以來，已經(jīng)連續(xù)書寫了5個(gè)＂中國(guó)深度＂新紀(jì)錄：6月15日，6671米；6月19日，6965米；6月22日，6963米；6月24日，7020米；6月27日，7062米。下潛至7000米，標(biāo)志著我國(guó)具備了載人到達(dá)全球99％以上海洋深處進(jìn)行作業(yè)的能力，標(biāo)志著＂蛟龍＂載人潛水器集成技術(shù)的成熟，標(biāo)志著我國(guó)深海潛水器成為海洋科學(xué)考察的前沿與制高點(diǎn)之一，標(biāo)志著中國(guó)海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
2013年6月17日16時(shí)30分左右，中國(guó)＂蛟龍＂號(hào)載人潛水器從南海一冷泉區(qū)海底回到母船甲板上，三名下潛人員出艙，標(biāo)志著＂蛟龍＂號(hào)首個(gè)試驗(yàn)性應(yīng)用航次首次下潛任務(wù)順利完成。
從2013年起，蛟龍?zhí)栒竭M(jìn)入試驗(yàn)性應(yīng)用階段。2017年，當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月13日，蛟龍?zhí)栱樌瓿闪舜笱?8航次第三航段最后一潛，標(biāo)志著試驗(yàn)性應(yīng)用航次全部下潛任務(wù)圓滿完成。
截至2018年11月，蛟龍?zhí)栆殉晒ο聺?58次。
2月28日，＂蛟龍＂號(hào)載人潛水器在國(guó)家深海基地試驗(yàn)水池，進(jìn)行了大修與技術(shù)升級(jí)后的第一個(gè)測(cè)試下潛。這標(biāo)志著＂蛟龍＂號(hào)大修與技術(shù)升級(jí)全系統(tǒng)勘驗(yàn)、維修、系統(tǒng)升級(jí)、總裝聯(lián)調(diào)等陸上工作已經(jīng)全部完成，正式進(jìn)入一個(gè)了新的階段。
研制背景
為推動(dòng)中國(guó)深海運(yùn)載技術(shù)發(fā)展，為中國(guó)大洋國(guó)際海底資源調(diào)查和科學(xué)研究提供重要高技術(shù)裝備，同時(shí)為中國(guó)深海勘探、海底作業(yè)研發(fā)共性技術(shù)，在國(guó)家海洋局組織安排下，中國(guó)大洋協(xié)會(huì)作為業(yè)主具體負(fù)責(zé)＂蛟龍?zhí)枺⑤d人潛水器項(xiàng)目的組織實(shí)施，并會(huì)同中船重工集團(tuán)公司七〇二所、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所和聲學(xué)所等約100家中國(guó)國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，攻克了中國(guó)在深海技術(shù)領(lǐng)域的一系列技術(shù)難關(guān)，經(jīng)過6年努力，完成了載人潛水器本體研水面支持系統(tǒng)的研制和試驗(yàn)?zāi)复母脑煲约皾摵絾T的選拔和培訓(xùn)，從而使＂蛟龍?zhí)枺⒕邆淞碎_展海上試驗(yàn)的技術(shù)條件。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、運(yùn)載科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)入深海，在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底進(jìn)行機(jī)動(dòng)、懸停、正確就位和定點(diǎn)坐坡，有效執(zhí)行海洋地質(zhì)、海洋地球物理、海洋地球化學(xué)、海洋地球環(huán)境和海洋生物等科學(xué)考察。
2、＂蛟龍?zhí)枺⒕邆渖詈Ｌ降V、海底高精度地形測(cè)量、可疑物探測(cè)與捕獲、深海生物考察等功能，可以開展：對(duì)多金屬結(jié)核資源進(jìn)行勘查，可對(duì)小區(qū)地形地貌進(jìn)行精細(xì)測(cè)量，可定點(diǎn)獲取結(jié)核樣品、水樣、沉積物樣、生物樣，可通過攝像、照相對(duì)多金屬結(jié)核覆蓋率、豐度等進(jìn)行評(píng)價(jià)等；對(duì)多金屬硫化物熱液噴口進(jìn)行溫度測(cè)量，采集熱液噴口周圍的水樣，并能保真儲(chǔ)存熱液水樣等；對(duì)鈷結(jié)殼資源的勘查，利用潛鉆進(jìn)行鉆芯取樣作業(yè)，測(cè)量鈷結(jié)殼礦床的覆蓋率和厚度等；可執(zhí)行水下設(shè)備定點(diǎn)布放、海底電纜和管道的檢測(cè)，完成其他深海探詢及打撈等各種復(fù)雜作業(yè)。
技術(shù)特點(diǎn)
折疊技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1．在世界上同類型中具有最大下潛深度7000米，這意味著該潛水器可在占世界海洋面積99．8％的廣闊海域使用；
2．具有針對(duì)作業(yè)目標(biāo)穩(wěn)定的懸停，這為該潛水器完成高精度作業(yè)任務(wù)提供了可靠保障；
3．具有先進(jìn)的水聲通信和海底微貌探測(cè)能力，可以高速傳輸圖像和語(yǔ)音，探測(cè)海底的小目標(biāo)；
4．配備多種高性能，確保載人潛水器在特殊的海洋環(huán)境或海底地質(zhì)條件下完成保真取樣和潛鉆取芯等復(fù)雜任務(wù)。
三大突破
近底自動(dòng)航行和懸停定位、高速水聲通信、充油銀鋅蓄電池容量被譽(yù)為＂蛟龍＂號(hào)的三大技術(shù)突破：
1．可穩(wěn)穩(wěn)＂定住＂
如同開車一樣，駕駛員的腳總放在油門上，難免產(chǎn)生疲勞感。＂蛟龍＂號(hào)駕駛員是幸運(yùn)的，它具備自動(dòng)航行功能，駕駛員設(shè)定好方向后，可以放心進(jìn)行觀察和科研。
王曉輝介紹說，＂蛟龍?zhí)枺⒖梢酝瓿扇N自動(dòng)航行：自動(dòng)定向航行，駕駛員設(shè)定方向后，＂蛟龍?zhí)枺⒖梢宰詣?dòng)航行，而不用擔(dān)心跑偏；自動(dòng)定高航行，這一功能可以讓潛水器與海底保持一定高度，盡管海底山形起伏，自動(dòng)定高功能可以讓＂蛟龍?zhí)枺⑤p而易舉地在復(fù)雜環(huán)境中航行，避免出現(xiàn)碰撞；自動(dòng)定深功能，可以讓＂蛟龍?zhí)枺⒈３峙c海面固定距離。
2．懸停定位
一旦在海底發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，＂蛟龍?zhí)枺⒉恍枰翊蟛糠謬?guó)外深潛器那樣坐底作業(yè)，而是由駕駛員行駛到相應(yīng)位置，＂定住＂位置，與目標(biāo)保持固定的距離，方便機(jī)械手進(jìn)行操作。在海底洋流等導(dǎo)致＂蛟龍?zhí)枺u擺不定，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)潛水器晃動(dòng)等內(nèi)外干擾下，能夠做到精確地＂懸停＂令人稱道。在已公開的消息中，尚未有國(guó)外深潛器具備類似功能。
3．深海通信靠＂聲＂
陸地通信主要靠電磁波，速度可以達(dá)到光速。但這一利器到了水中卻沒了用武之地，電磁波在海水中只能深入幾米。＂蛟龍?zhí)枺撊肷詈?shù)千米，為保持與母船保持聯(lián)系，科學(xué)家們研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)，采用聲納通信。這一技術(shù)需要解決多項(xiàng)難題，比如水聲傳播速度只有每秒1500米左右，如果是 7000米深度的話，喊一句話往來需要近10秒，聲音延遲很大；聲學(xué)傳輸?shù)膸捯矘O其有限，傳輸速率很低；此外，聲音在不均勻物體中的傳播效果不理想，而海水密度大小不同，溫度高低不同，海底回波條件也不同，加上母船和深潛器上的噪音，如何在復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號(hào)難上加難。
獲得成果
自2011年深海潛水器技術(shù)與裝備重大項(xiàng)目實(shí)施以來，＂蛟龍＂號(hào)載人深潛器成功完成5000－7000米海試并投入試驗(yàn)性應(yīng)用，研制成功4500米深海作業(yè)系統(tǒng)以及突破4500米載人球殼關(guān)鍵技術(shù)等一系列重要研究成果。
2014年～2015年＂蛟龍＂號(hào)試驗(yàn)性應(yīng)用航次第一航段在西北太平洋采薇海山區(qū)和馬爾庫(kù)斯－威克海山區(qū)開展了10次下潛作業(yè)，精確定位取樣，取得各種生物樣品116個(gè)，富鈷結(jié)殼樣品21塊、99．2公斤，多金屬結(jié)核樣品24．32公斤，巖石樣品22塊、107．7公斤，沉積物樣品26管，海水樣品共1232升……
＂蛟龍＂號(hào)試驗(yàn)性應(yīng)用科考隊(duì)在本航段中全面、超額地完成了預(yù)定的任務(wù)。通過第一航段的調(diào)查研究，航次現(xiàn)場(chǎng)取得了4個(gè)方面的成果和認(rèn)識(shí)：
一是基本查明了采薇海山礦區(qū)資源與生物狀況，勘察成果突出。＂蛟龍＂號(hào)在采薇海山完成了8次下潛，結(jié)合中國(guó)大洋第31航次的5次下潛，通過點(diǎn)、線、面相結(jié)合的解剖調(diào)查，已基本摸清富鈷結(jié)殼礦區(qū)資源分布狀況，基本掌握生物多樣性分布規(guī)律和礦區(qū)環(huán)境狀況。
二是＂蛟龍＂號(hào)性能穩(wěn)定，優(yōu)勢(shì)明顯。＂蛟龍＂號(hào)共計(jì)完成10次無故障下潛作業(yè)，每次下潛平均水中時(shí)間達(dá)9小時(shí)53分鐘，系統(tǒng)穩(wěn)定，取得了大量高質(zhì)量的視頻和照片，開展了配套設(shè)備試驗(yàn)，包括微型遙控潛水器試驗(yàn)、海底土工力學(xué)測(cè)定試驗(yàn)、超短基線測(cè)試等，使＂蛟龍＂號(hào)在復(fù)雜地形下開展定點(diǎn)作業(yè)、精細(xì)調(diào)查的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步發(fā)揮。
三是以國(guó)家深海基地管理中心人員為主力的操作維護(hù)團(tuán)隊(duì)迅速成長(zhǎng)。潛水器維護(hù)維修隊(duì)伍、布放回收操作隊(duì)伍、潛航員學(xué)員得到鍛煉，一批新人迅速成長(zhǎng)，為＂蛟龍＂號(hào)業(yè)務(wù)化運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
四是實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)、多目標(biāo)的綜合效益。開展了探空氣球觀測(cè)、下潛人員實(shí)時(shí)生理心理狀態(tài)監(jiān)測(cè)、《深潛》紀(jì)錄片的拍攝。各家媒體和作家協(xié)會(huì)開展了海洋知識(shí)、海洋意識(shí)的普及和宣傳。
除此之外，＂蛟龍＂號(hào)還在相鄰海域開展了下潛作業(yè)，為開展不同海區(qū)的資源、環(huán)境狀況對(duì)比研究提供了第一手資料。
2016年4月30日，＂蛟龍＂號(hào)載人潛水器在西北太平洋維嘉海山的西北側(cè)成功完成科學(xué)應(yīng)用下潛，這也是＂蛟龍＂號(hào)首次在這一海域搭載科學(xué)家進(jìn)行下潛作業(yè)。
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)指揮部介紹，此次下潛由國(guó)家深海基地管理中心的潛航員唐嘉陵擔(dān)任主駕駛，搭載了廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局高級(jí)工程師姚會(huì)強(qiáng)和潛航員學(xué)員楊一帆。＂蛟龍＂號(hào)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月30日8時(shí)03分布放入水，16時(shí)05分回收至甲板。水中時(shí)間8小時(shí)2分鐘，海底作業(yè)時(shí)間5小時(shí)24分鐘，最大下潛深度達(dá)2258米。
本次下潛開展了4千米的近底航行觀察，拍攝了大量海底視頻照片資料，采集礫狀結(jié)殼57千克、巨型底棲生物樣品9個(gè)，其中海綿4個(gè)、珊瑚和蝦各2個(gè)、海星1個(gè)，近底水樣8升，還開展了對(duì)潛航員學(xué)員的海上實(shí)艇下潛培訓(xùn)。
國(guó)家海洋局向陽(yáng)紅09號(hào)船搭載蛟龍?zhí)栞d人潛水器及其科考隊(duì)員抵達(dá)國(guó)家深海基地碼頭。至此，2016年蛟龍?zhí)栐囼?yàn)性應(yīng)用航次（中國(guó)大洋第37航次）歷時(shí)94天，航行11837海里，累計(jì)下潛22次，安全圓滿地完成了計(jì)劃的科學(xué)考察任務(wù)。本航次第二階段首席科學(xué)家彭曉彤表示，這是蛟龍?zhí)栕?012年7000米級(jí)海試成功以后，首次重返海溝區(qū)密集地開展超過6000米深度的下潛作業(yè)，在科學(xué)研究方面取得了豐碩成果。
本航次科考首次在馬里亞納海溝南坡發(fā)現(xiàn)了活動(dòng)的泥火山，拍攝了大量高清視頻資料；證實(shí)了馬里亞納海溝北坡作業(yè)區(qū)海山為泥火山，獲取了大量泥火山地質(zhì)樣品。這些樣品和視頻資料為研究泥火山地質(zhì)活動(dòng)和俯沖板片的地質(zhì)過程提供了重要依據(jù)。
此外，初步探明了維嘉海山與采薇海山巨型底棲生物分布具有良好的聯(lián)通性。科考人員通過與采薇海山的對(duì)比分析，表明維嘉海山巨型底棲生物種類組成和多樣性與采薇海山具有很高的相似性，除了少數(shù)海綿動(dòng)物及其共生的儷蝦有可能是新種外，其余種類與采薇海山基本相同，改變了海山間生物群落聯(lián)通性差的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，為科學(xué)評(píng)價(jià)海底環(huán)境、合理設(shè)計(jì)深海采礦系統(tǒng)提供了第一手資料。
