導(dǎo)讀：我國自主研發(fā)的全海深載人潛水器“奮斗者”號，近日已在馬里亞納海溝正式投入常規(guī)科考應(yīng)用。“奮斗者”號由“探索一號”科考船搭載，今年8月11日從海南三亞出發(fā)，參與執(zhí)行TS21航次深海科考任務(wù)，目前已在返航途中。
據(jù)中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所專家介紹，在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者深淵”下潛作業(yè)期間，“奮斗者”號開展了利用測深側(cè)掃設(shè)備進行目標(biāo)搜尋及地形探測、采集深淵海底沉積物、巖石和生物樣本、搭載沉積物保壓取樣裝置海試等作業(yè)任務(wù)。
該潛水器重約36噸，額定載員3人，設(shè)置3個觀察艙和兩個機械臂，裝配7臺攝像機和7部聲吶設(shè)備，還配備柱狀沉積物取樣器、宏生物吸取裝置、保溫生物箱、液壓鉆切一體機等作業(yè)工具，可在萬米海底連續(xù)作業(yè)時間不低于6小時。
潛水儀器知多少
1.聲吶
聲吶相當(dāng)于潛水器的耳目，如果沒有聲吶，潛水器在水下就是寸步難行。聲吶全稱為：聲音導(dǎo)航與測距，是一種利用聲波在水下的傳播特性，通過電聲轉(zhuǎn)換和信息處理，完成水下探測和通訊任務(wù)的電子設(shè)備。它有主動式和被動式兩種類型，屬于聲學(xué)定位的范疇。聲吶是利用水中聲波對水下目標(biāo)進行探測、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛、重要的一種裝置。此外，海水深度計也是潛水器不可少的儀表之一，它利用聲波、壓力等能提供水體厚度信息的原理制成，可連續(xù)測量并記錄海水深度。除此之外還有許多的儀器為載人潛水器保駕護航，例如主動力裝置系統(tǒng)、應(yīng)急動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、艇內(nèi)環(huán)境
控制系統(tǒng)等。
2.機械臂
這次下潛深度非常深，機械手臂既要承受地球上絕大多數(shù)生物無法承受的巨大水壓，還要在水中精準(zhǔn)采樣，它的奧秘是什么？全海深液壓機械手，從陸地到11000米海底，都能自如工作。它可以承受110兆帕的壓力，這相當(dāng)于一個一元硬幣頂起一頭大象。
水下液壓閥箱是一個起中樞作用的關(guān)鍵部件，在萬米海深處，潛航員就像操作游戲手柄一樣發(fā)出指令，傳導(dǎo)到這個水下液壓閥箱，它再控制油量大小靈巧調(diào)整手臂上七個關(guān)節(jié)的運動方向和速度。測試結(jié)果顯示，這只機械手臂的關(guān)節(jié)擺動幅度最大超過180度，最大提升高度3.2米，臂展可達1.9米，伸展?fàn)顟B(tài)下可提取65公斤重物，收回狀態(tài)下，可以提取300公斤以上重物。
3.水下機器人
隨著機械智能化技術(shù)的逐漸進步，機器人發(fā)展成為了人類工作過程中的得力助手，水下機器人因此受到廣泛關(guān)注。水下機器人是一種工作于水下極限工作的機器人，由于水下環(huán)境惡劣、復(fù)雜，人類在進行水下作業(yè)時需要面臨較大的危險性，且人類潛水深度也較為有限，在這樣的情況下，水下機器人成為了輔助水下作業(yè)的重要工具。
由于水下工作的危險性、水底環(huán)境的不確定性、水域工作的長時間性導(dǎo)致水下工作面臨很大困難，所以水下機器人的應(yīng)用對相關(guān)工作人員來說減輕了工作壓力，避免了安全隱患。而水下機器人工作時配備了攝像機、照明燈和機器臂等裝置，能夠提供實時信息，確保工作人員信息準(zhǔn)確。相對而言，由于水下工作環(huán)境復(fù)雜，水聲干擾較大，所以水下機器人的
傳感器普遍存在著誤差現(xiàn)象，此誤差是我們現(xiàn)在所面臨的難關(guān)。
目前，我國水下機器人的研發(fā)已取得較大進步，隨著應(yīng)用范圍的擴大，水下機器人在總體控制、智能傳感器、綜合定位及導(dǎo)航系統(tǒng)等方面的研發(fā)空間巨大，在海洋及軍事領(lǐng)域還存在著更廣闊的發(fā)展前景。
結(jié)語
小編了解到，“奮斗者”號的在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、配套等領(lǐng)域均已實現(xiàn)技術(shù)突破，更可以為其他領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支持。比如，水聲通信技術(shù)、水下定位技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等都可以在海洋油氣、礦藏等資源探索開發(fā)領(lǐng)域進行延展，這為我國進行大規(guī)模深海探索和研究提供了手段和工具。
