“潜龙二号”完成50次下潜：“黄胖鱼”有何过人之处？

核心提示：由科技部支持、中国大洋协会组织研制的“潜龙二号”，是我国首台自主研制的4500米级深海资源自主勘查系统，具备在深海进行热液异常探测、高精度微地形地貌探测、高精度近底磁力探测和海底照相等功能。

据新华社北京4月6日电（记者 刘诗平）正在西南印度洋执行中国大洋49航次科考任务的“潜龙二号”无人潜水器，于当地时间4月6日凌晨成功完成第50次下潜，并将在本航次科考任务结束后正式进行技术升级。

记者从中国大洋协会了解到，“潜龙二号”于2015年正式下海，在南海进行了15次验收试验，在西南印度洋进行了35次下潜作业。目前，“潜龙二号”在西南印度洋作业航程已超过2000公里。

由科技部支持、中国大洋协会组织研制的“潜龙二号”，是我国首台自主研制的4500米级深海资源自主勘查系统，具备在深海进行热液异常探测、高精度微地形地貌探测、高精度近底磁力探测和海底照相等功能。

“经过50次下潜，‘潜龙二号’的运行状态越来越稳定。”“潜龙二号”装备负责人、中科院沈阳自动化所研究员徐春晖说，“潜龙二号”目前处于升级方案详细设计阶段，在本航次任务结束后将正式进行技术升级。

据介绍，无母船值守作业是其中的一项升级内容。目前，“潜龙二号”布放后，为了实时监控其作业状态，须在母船使用声通信机与其保持通信，其间母船无法执行其他任务。

为了“解放”母船、同时达到监控目的，“潜龙二号”研发团队设计了一个无人监控平台，它可单独浮在海面利用声通信机与“潜龙二号”保持通信，母船可在附近进行其他作业。

“潜龙二号”长啥样？它有何过人之处？未来又将如何应用？

绰号“黄胖鱼”

由我国科研人员自主研发

见过“潜龙二号”的人，都对它印象深刻。

与很多潜水器不同，“潜龙二号”看起来就像一条鱼：长3.5米，高1.5米，体重1.5吨，立扁形身体通体鲜黄，还有4只“鳍”——科学家亲切地称之为“黄胖鱼”。

“潜龙二号”奇特的模样在国内独树一帜。“这是国际上首次应用非回转体立扁鱼形设计，有利于减少垂直面的阻力，便于它在复杂海底地形中垂直爬升，也可以增强水面航行能力。” “潜龙二号”总设计师、中科院沈阳自动化研究所研究员刘健说，“我们设计的初衷并非为了仿照鱼形，外形设计依据的是水动力优化计算的结果，没想到最后和鱼的外形类似。”

科研人员在“潜龙二号”上倾注了大量心血，盼望它担负起深海探测的重任。

“潜龙二号”是在国家863计划支持下，由我国科研人员自行设计、历时5年艰苦攻关研制的。作为一套集成热液异常探测、微地形地貌探测、海底照相和磁力探测等技术的实用化深海探测系统，它主要用于多金属硫化物等深海矿产资源的勘探作业。

相比“潜龙一号”，“潜龙二号”更像越野车

能更好地在复杂地形中作业

浩瀚海洋中蕴藏着丰富的资源，根据国际海底管理局的相关规章，哪个国家最先探测到海底资源，并提供相应数据和资料，就能获得优先开采权。仅靠人类的潜水技术，不能到达深海的绝大部分区域，水下机器人就有了用武之地。

水下机器人通常分为三类：载人潜水器（HOV）、遥控水下机器人（ROV）和自主水下机器人（AUV）。其中，大名鼎鼎的“蛟龙号”是载人潜水器，“海龙号”是无人遥控潜水器，二者均擅长局部作业、定点精细探测，却不擅长大范围精细探测。“潜龙号”则不同，它是无人无缆自主潜水器，可以自由行动，在较大的区域范围内进行精细探测，可以自主导航、自主作业以及自我保护。

我国第一台实用型6000米水下机器人“潜龙一号”诞生于“十二五”期间，应用于海底较平坦的多金属结核区。

早就有“潜龙一号”了，还要“黄胖鱼”做什么？

“洋中脊多金属硫化物区的海底地形异常复杂，上下起伏达1000多米，探测难度很大。”大洋49航次第二航段首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所研究员陶春辉说，有些任务“潜龙一号”胜任不了，需要升级版的“潜龙二号”。

相比“潜龙一号”，“潜龙二号”更像一辆越野车，能更好地在复杂地形中作业：除了探测多金属硫化物，它还能探测多金属结壳资源，获得同时间同位置的声学微地貌、温盐深、浊度、甲烷、氧化还原电位、磁力等多种数据，进而圈定矿化区。

构造精、“智商”高

探测成绩亮眼创下多项纪录

“黄胖鱼”怎么工作？

下潜前，科研人员会在“黄胖鱼”的“大脑”中植入参数和使命配置，然后用吊车将其放到水中；之后解除吊车和潜水器之间的联系，“黄胖鱼”就能够下潜到指定区域。

“它身上安装了下沉压载铁和上浮压载铁。下水后它依靠自身重力下潜。下潜到预定深度后，它自动抛掉下沉压载铁，然后开始作业。完成作业后，它会自动抛掉上浮压载铁，实现自动上浮。”刘健说。

到达作业区的“黄胖鱼”非常忙碌。在“大脑”控制下，它的“眼睛”格外敏锐，背着一架“相机”灵活穿梭，“尾巴”也在同步工作。

“眼睛”是指“潜龙二号”的声呐。其中，前视声呐是一台避碰控制设备，可以将潜水器采集的声学数据转化为图像，用以识别障碍物和周边环境，随后通过自主转动和躲避，保障机体安全和任务正常。两侧的测深侧扫声呐，会一刻不停地搜集地形地貌数据，进行实时信号处理，沿着规划好的线路在海底来回横扫。

“相机”，就是海底照相机，每隔7秒钟就能在伸手不见五指的海底拍摄一张照片，最终形成一张完整清晰的海底照片，供科学家分析研究。

“尾巴”是安装在“潜龙二号”末端的磁力探测仪。“有些多金属硫化物区已经不活动，传统的探测系统难以探测。而国内首次采用、自主研发的磁力仪却能探测出它的磁异常。”陶春辉说。

“黄胖鱼”的先进不仅体现在精良的构造，更在于它高“智商”，自动性好。比如，当它发现自己“身体”出现故障，如果不影响作业，它就会坚持到底；如果感到“大事不妙”，不能再在水下了，它就会自动结束作业上浮回来。

“黄胖鱼”初出茅庐，就表现不俗。2016年2月至3月，它在西南印度洋执行了中国大洋40航次第二航段试验性应用任务，这也是它的首次试验性应用。该任务总共进行了8个潜次，其中7个潜次为长航程探测任务，水下时间231.3小时，累计航程661.7公里，探测面积达到218平方公里，探测数据均完整有效。

在这次试验性应用中，“潜龙二号”的探测面积超过我国以往任何深海自主水下机器人的探测面积，连续4个长航程成功探测成绩也创下了我国深海自主水下机器人之最。

此外，“潜龙二号”采取边应用边升级的方式，逐步增加和完善新功能。

“潜龙二号”在3月2日下潜作业时，就启用了“潜龙二号”升级项目的两项新本领：无母船值守作业和多探测传感器模块化搭载作业。

“潜龙”家族还将“添丁”

“潜龙三号”预计本月首次海试

在刘健眼里，“黄胖鱼”就像他的孩子。做父母的，最牵挂的永远是孩子的平安。每次“潜龙二号”下水，刘健都会“儿行千里母担忧”。

刘健盼着这个孩子成长更快。“‘潜龙二号’是我国目前最先进的深海自主水下机器人，已达到国际先进水平。但它的技术水平和性能还需进一步提高。”刘健表示，当从水面将“潜龙二号”顺利回收后，科学家会下载其探测的各项数据。“今后要通过技术创新缩短数据回传和下载的时间，更及时地处理数据。”

“‘潜龙二号’是机器人的一种类型，随着人工智能技术的不断进步，也许未来在充分论证的基础上，有可能将一些最新的智能技术应用到潜水器的升级换代上。”大洋矿产资源研究开发协会办公室副主任李波说。

除了潜水器本体和探测技术的改进，专家认为还要改进管理、强化应用。

据了解，“黄胖鱼”的“弟弟”“潜龙三号”预计今年3月进行首次海试。“它是在‘潜龙二号’的基础上进行优化升级的同类潜水器。”李波说，海洋浩瀚无际，深海探测需求日益增长，“潜龙”家族的主要目标是对深海资源进行大范围精细探测，更好为大洋资源勘查和深海科学调查服务。因此未来“潜龙”家族潜水器数量还会继续增加，开展集群作业、协同作业。

此外，服务于深海探测的新科考母船有望在2019年底下水。届时，它将同时搭载“蛟龙”“海龙”和“潜龙”，“三龙”将有机会携手探海。

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2018，深海科考值得期待——

“七龙”探海 更深更远

“深海蕴藏着丰富的资源，是人类未来发展的蓝色空间，也是国家长远发展的战略新疆域。”中国大洋矿产资源研究开发协会办公室主任刘峰说，2018年对国家深海事业来说，是非常关键的一年。

2018年，我国将从“硬实力”和“软实力”两方面下功夫，力争在深海探索中占据先发优势。

深海装备，是深海大洋调查的有力保障。今年，会以“蛟龙”号载人潜水器、“海龙”号无人有缆潜水器、“潜龙”无人无缆潜水器组成的“三龙”深海装备体系为抓手，促进深海技术的创新突破。比如持续推进“蛟龙号”和“潜龙二号”的技术升级与应用，加快11000米ROV系统（遥控水下机器人）的研发与海上试验。

今年作为“蛟龙探海”一期工程的关键一年，将大力推进“三龙”变“七龙”，在原有基础上增加深海钻探的“深龙”、深海开发的“鲲龙”、海洋数据进行云计算的“云龙”以及在海面进行支撑的“龙宫”，为大洋工作的稳定可持续发展全面打好基础。

据《人民日报》 刘诗瑶