「潛龍三號」，你是一個怎樣的「深潛明星」？

科技日報記者 李麗雲

最近一段時間，

大洋深處熱鬧非凡。

各路探海英雄頻頻刷新著中國自主研發的深海裝備挺進藍海的新記錄：先是中國自主研發的海燕水下滑翔機創出最深潛水深度達到8213米的世界紀錄；幾乎同時，4月23日，備受矚目的當前中國最先進的自主無人潛水器——「潛龍三號」通過了現場專家組考核驗收。驗收結果表明，「潛龍三號」 海試中的第二潛創造了深海AUV單潛次航程最遠的深海航行記錄。

每一次下潛都是對深海複雜環境的新挑戰

4月25日，記者連線正在南海進行海試的中科院瀋陽自動化所「潛龍三號」副總設計師、本項目執行負責人許以軍，他剛剛忙完「潛龍三號」第三潛回收，正在進行設備返航後的調試維護。

他告訴本報記者：「『潛龍三號』從4月21日零時24分抵達3850米深海開始航行，到22日19時12分結束航行，航行42小時48分鐘、航程156.82公里。此次下潛，創下我國深海AUV單潛次航程最遠的深海航行記錄。這是『潛龍三號』海試中的第二潛，主要是最大續航力海上試驗。海試驗收大綱要求潛水器續航力30小時（巡航速度2節）。」

「本次下潛測試也是對『潛龍三號』可靠性非常嚴格的考驗。在『潛龍二號』技術基礎上，『潛龍三號』通過減少電子設備功耗，提高推進效率，在最大續航能力測試上取得了非常好的試驗效果。」 許以軍自豪地補充說。

測試潛龍三號綜合性能的第一潛於4月20日進行，順利完成相關指標測試。4月20日-22日，「潛龍三號」先後進行了兩個海試潛次。海試現場驗收專家組全程參與海試過程，在對「潛龍三號」最大工作深度、航速、無動力下潛和上浮、續航力、衛星通信、導航等50項試驗考評項目進行評判後，通過了現場驗收。

4月24日，通過驗收考核的潛龍三號開始試驗性應用第一潛，也是潛龍三號的第三潛。4月25日中午剛被收回的潛龍三號，經過調試後又將在4月26日一早進行第四潛。「每一次下潛都選擇不同的任務海域，每一次都是對深海複雜環境的新挑戰。」

最先進自主潛水器先進在哪？

「潛龍三號」是中國自主研發的潛龍系列潛水器的新成員，以深海複雜地形條件下資源環境勘查為主要應用方向，是在「潛龍二號」的基礎上進行的優化升級。國產化程度更高，慣性導航感測器及組合導航系統、高清照相機等核心部件由進口改為國產；在潛龍二號的技術基礎上還改進設計，降低了電子設備的功耗，「潛龍二號」最長可工作30多個小時，「潛龍三號」則達到40多個小時；使系統雜訊降低、效率更高、抗流能力得到加強；聲學成像質量得到相應提高。」

「國產化程度高、續航能力更長，綜合性能更強，是潛龍三號廣受關注的主要原因。」許以軍言簡意賅的補充說。

潛龍三號這種非迴轉體大型立扁魚形設計，有利於減少垂直面的阻力，便於潛水器在複雜海底地形中垂直爬升，也可以增強水面航行能力，有利於它在複雜海底地形中穩定航行、高效避障、水面自航等。

為應對水下複雜的地形地貌，「潛龍三號」和他的哥哥「潛龍二號」一樣，同樣採用前視聲吶作為避碰感測器。這種成像聲吶也被認為是潛水器的「眼睛」。控制「潛龍三號」的自動駕駛計算機在採集數據後，通過圖像處理方式來識別障礙和周圍環境，結合避碰策略，下達緊急轉向、緊急變深或變高以及跟蹤指令。使潛水器可在複雜海底環境下避碰。

「潛龍三號」在深海複雜地形進行資源環境勘查時，具備微地貌成圖、溫鹽深探測、甲烷探測、濁度探測、氧化還原電位探測、海底照相和磁力探測等熱液異常探測功能。

「潛龍三號」採用可旋轉舵推一體設計方案，4個可旋轉舵推進器相當於潛水器的「鰭」，藉助它，潛水器可以靈活地前進、後退、旋轉，在海底「翻山越嶺」，更加適應熱液硫化物海區海底複雜環境。

不僅如此，「潛龍三號」集成安裝了國內先進的高精度測深側掃聲吶設備，可以實現海底精細地形地貌圖。可探測到米級以下的精細地形地貌圖。

「潛龍三號」的設計特點是無人無纜全自治水下機器人，即無人參與的智能型水下航行機器人。當預定使命任務下達後，潛器下水航行作業不再需要潛航員操控，能夠實現自主獨立完成，通俗地講就是水下的無人駕駛汽車，實現了AUV健康狀態的實時檢測、故障處理和智能決策。「潛龍三號」可以大範圍自主探測，適用於複雜海底環境下多金屬硫化物資源勘查。有人潛水器是有潛航員在潛水器內操控，更適合小範圍定點精細作業。

有人駕駛和無人駕駛潛航器的區別

雖然是無人深潛器，國家深海基地管理中心蛟龍號潛航員陳雲賽也參與到了本次潛龍三號的海試中，作為蛟龍號潛航員，陳雲賽為科技日報記者介紹道，

「載人潛水器（HOV）和無人無纜自治潛水器（AUV）最主要的在於人是否在控制迴路，載人潛水器執行下潛任務時，人在艙內執行全部操控作業，可以在定點進行精細取樣操作。如果把載人潛水器比喻為戰鬥機，那麼無人無纜自治潛水器就可以理解為我們常見的無人機，它按照下潛前給它輸入的任務使命，在水下自主進行航行探測作業，自主決策，如遇緊急情況時它可以自主決策拋棄壓載上浮。」

「當然，由於人在潛水器中，需要考慮的安全冗餘和生命支持設計增多，載人潛水器系統較無人潛水器更為複雜，但由於有人在現場，可以開展更為精細的水下取樣，可以按照實際海底情況進行計劃變更。相對於載人潛水器來說，受感測器和智能技術限制，目前無人潛水器更適合從事大面積的探測作業。」

「我相信隨著人工智慧技術的進步，無人潛水器也能夠從事水下自主取樣等精細作業。」

對於潛龍三號的外觀，許以軍揭秘了設計背後的科技人員的良苦用心。「潛龍三號比較呆萌的外觀設計，想法源於『小丑魚』，由中科院瀋陽自動化研究所潛龍三號總設計師劉健研究員最終拍板確定選用。設計者們將卡通形象融入科學工程技術之中，就像科學技術與科普相結合一樣，期待引起更多人對無人自主潛水器探測海洋的興趣，更多人投入海洋探測事業中。」

「海上試驗主要是對潛水器的一些技術指標和功能進行測試，更偏重於功能性試驗。我們潛水器可以下潛深度4500米，在這麼深的海水中航行作業的難度可想而知。另外深海是一個完全未知的環境，我們設計完潛水器，需要到海里進一步測試他在一個未知環境下、大深度海域條件下潛水器的適應能力，比如最大深度，一些設備的性能狀況。」

「習近平總書記強調：大國重器的核心技術要掌握在我們自己手裡。深潛器是海洋開發和海洋技術發展的最前沿和制高點之一，擁有自主核心技術的深海裝備更是國家綜合科技實力的象徵。我們做的潛龍三號海試就是要保證深海裝備的核心技術始終掌握在中國人自己手裡。」

25日下午，收回第三次下潛的潛龍三號後，海上起風了，母船劇烈搖晃，許以軍有些暈船，但說到要將深海裝備核心技術掌握在國人自己手裡時，依舊鏗鏘有力。

來源：科技日報

編輯：實習生張聰然

審核：管晶晶

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