我国自主研发的“潜龙二号”成功首潜

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为了保证“潜龙一号”的顺利回收,项目组在制定试验计划时,差不多每次都在清晨7点左右布放,傍晚16点左右回收。幸运的是,从8月27日“潜龙一号”第一次下潜开始,回收和布放都比较顺利。

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当地时间1月10日18时14分,“潜龙二号”稳稳地被吊至“向阳红10”船后甲板的支架上。这标志着我国自主研发的4500米级深海资源自主勘查系统圆满完成其大洋“首秀”。“潜龙二号”第一次在西南印度洋断桥热液区的下潜,获得了该区域近底微地形地貌和海底环境参数,实现了我国自主研发的AUV首次在洋中脊海底勘探。
当天,中国大洋第40航次科考所在的西南印度洋作业区阳光明媚,风平浪静,适宜AUV布放作业。凌晨5时30分,由19名队员组成的AUV项目组全员出动,聚集在后甲板,开始为下潜做准备工作。
在不停晃动的船上,要把一个1.2吨的重物放入海中不是件易事。8时,后甲板组工作人员配合项目组队员,齐心协力拉紧止荡绳,操作着“潜龙二号”缓缓离开后甲板。8时40分,带着所有人的期待,“潜龙二号”进入万顷碧波中,在无人无缆的情况下,自主地开始其首次深海探索之旅。
随后,声通讯机入水,在船上的监控电脑上同一时间接收到了“潜龙二号”在水中的状态信息。9时27分,“潜龙二号”下潜了1600多米,到达指定位置,抛载下沉压铁,在距离海底100米的位置悬浮。16时44分,在完成全部作业后,“潜龙二号”抛载上浮压铁,开始回归。17时13分,“潜龙二号”在距离母船1000多米处浮出水面。
虽然海况很好,可以采用遥控潜器至艉部回收的方式,但“潜龙二号”总设计师刘健希望利用这次机会,选择通常在恶劣海况采用的抛绳方式演练队伍。18时14分,“潜龙二号”被顺利回收至“向阳红10”船的后甲板上。
经过处理,科考队获得了精细的海底地形地貌,这是我国第一次获得西南印度洋多金属硫化物勘探合同区断桥热液区的精细海底地形地貌图。
刘健表示,此次“潜龙二号”顺利完成第一次热液区域探测,完成了全部预定使命,无动力上下潜和自主航行稳定,采集到的地形地貌数据和近海底环境参数有效,达到预期目的,为本航次海试和试验性应用奠定了基础。
航次首席科学家陶春辉介绍,“潜龙二号”将在本次成功下潜的基础上,继续在第一、第二航段开展海上试验和试验性应用。它立足国际前沿技术、面向国家重大应用需求,将为我国海底多金属硫化物调查和勘探提供高效、精细、综合的国际先进手段。
据悉,“潜龙二号”是“十二五”国家“863计划”深海潜水器装备与技术重大项目的课题之一,由中国大洋矿产资源研究开发协会组织实施,中国科学院沈阳自动化研究所作为技术总体单位,与国家海洋局第二海洋研究所等单位共同研制。据该课题负责人、中国大洋协会办公室副主任李波介绍,该项目是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,主要用于多金属硫化物等深海矿产资源的勘探作业。

左起,三副李吉操作,船长蓝明华发布指令,二副黄棉煜了望

“潜龙一号”只要一抛载上浮,大家就开始有条不紊地行动起来,后甲板作业组立即收起船尾的声通讯机,换好光缆线,做好回收前的各项准备工作。回收“潜龙一号”的船舶的操作要求也很高,因此每次船长蓝明华都会立即赶到驾驶台,坐镇指挥。

与传统的放艇回收方式不同,“潜龙一号”采取船上挂钩的回收方式,“这就对船舶操控提出了更高要求,尤其是在海况差及夜间作业时,操纵更加困难。”蓝明华说。

中国网9月23日讯
对于“潜龙一号”来说,太平洋的海况情况将直接影响它的布放回收,特别是在回收时,如果海况不好,危险程度将大大增加。

可以断言,随着技术难点的一一突破,在未来的海洋地质工作中,AUV将作为重要的海底作业手段而广为应用。回收技术是我国自主研制6000米AUV项目的技术难点之一,在这次“潜龙一号”的试验性应用中,这一技术接受了全面检验,潜器的每一次回收,包括在夜间以及较差海况下回收,都很顺利。但诚如管鹏所言,“要安全快捷地回收AUV,需要后甲板与驾驶台之间的密切配合与及时沟通”,无论技术如何进步,AUV的回收都离不开母船的参与、配合,也离不开人与人之间的沟通协调。“潜龙一号”在这次试验性应用中的数次成功回收,充分验证了这一点。

因为在之前的测试中,曾经因为铱星通信设备故障因导致无法确认潜器方位,连续搜寻了四五个小时才找到,所以“潜龙一号”上浮后,迅速锁定它的方位和距离至关重要。为了尽快锁定潜器方位,“潜龙一号”项目组的几位成员也来到船顶,帮助搜索。

事实上,作为我国目前最先进的远洋科考船,“海洋六号”拥有其他船舶难以匹敌的灵活的操纵性能,特别是其配备的双侧推和可360度旋回的双主推,能够实现船舶在原地360度旋转、前后左右平移等特殊操纵,在回收AUV时极为便利。

回收的第一步是确认“潜龙一号”的方位,导航人员会将GPS定位信息通报给驾驶台,船长蓝明华和大副蒋和平手持望远镜了望搜索潜器,当班水手操纵着船舶前进。

“在这个环节,前后方的协调配合尤为重要。”管鹏特别强调。当勾住AUV牵引绳时,后甲板通知驾驶台适当增加船速,使船向前行驶并右转,以防止AUV距离船舶过近,发生碰撞或卷入船底。与此同时,回收人员要拉拽绳索,将AUV拖向船艉部;在AUV到达船艉后,船速慢慢降低至1.5节左右,并调整船艏到大致顶风顶流方向,稳定船身配合船尾挂钩作业。

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夜色笼罩着“海洋六号”驾驶室,只有成排的仪表闪烁着荧光。远方的海面上,“潜龙一号”红色的频闪灯不停跳动闪亮。凭借这如豆灯光,船长蓝明华快速、准确地判断出方位,果断、沉稳地发出一个又一个的指令,指挥驾驶员调整航向、航速,直到船舶靠近潜器并顺利将其回收。

   

“潜龙一号”自带的牵引绳长约30米。当船舶行驶至船艏与AUV齐平时,要将两者的横距控制在40米左右,同时给AUV下达指令抛出牵引绳,船舶则继续向前缓行。

在四顾茫茫的太平洋上,想找一公里范围内一个长4.8米、宽0.8米的物体,堪比大海捞针。“看到了,看到了,船头右侧一点钟方向发现潜器。”终于有人发现了远处水面上那点若隐若现的橙色。

有时候,会出现数次抛钩却未勾住牵引绳,而AUV已漂流至船艉的情况。“这就需要后甲板回收人员在第一时间通知驾驶员,驾驶员马上确定AUV与船舶右舷的横距,如横距足够则马上倒车至适当位置,如横距不够则应利用侧推和主推,使船舶向左平移足够距离后再倒车,之后再按常规步骤回收。”管鹏说。

9月7日15点,“潜龙一号”深入水下5000多米,完成光学探测任务使命后,抛下压铁开始上浮水面。“海洋六号”迅速结束漂航状态,赶往预估的上浮地点,等待更准确的方位座标。根据设计,“潜龙一号”在抛载后会发出无线电信号,当它浮出水面时,潜器艏部的铱星通信设备也会不断传回潜器的方位信息。

在实际操控中,当船舶行驶到距离AUV约1倍船长时,船速要降至1节左右。由于“海洋六号”采取右舷回收设备,驾驶台会根据AUV的实际横距,不断调整船速和船首向,操纵船舶平稳靠近AUV。

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即便如此,“海洋六号”大副管鹏告诉记者,由于海上作业受风和流的影响很大,所以在回收AUV时依然存在一定的风险,每次布放和回收AUV时,船长都会到驾驶台亲自指挥。

在太平洋上想找一公里范围内一个长4.8米、宽0.8米的物体,堪比大海捞针

AUV浮出水面后,会通过铱星短信和无线电向母船报告定位信息,母船据此开往潜器所在海面;夜间,在近距离时,可通过观察红色的频闪灯快速寻找和定位。在接近潜器后,船舶的操作必须非常谨慎。“在南海综合试航时,船长已经总结了一套完整的配合回收AUV的船舶操作流程,如控制船速、航向、船舶姿态等等,每一个细节都决定着能否安全、快捷地回收AUV。”管鹏补充说。

要安全回收AUV,船舶的稳定性非常重要。在回收AUV时,船舶最好的姿态是顶风顶流,这样能够尽可能地减轻船舶摇摆。如果风向和海流不一致,则应将船艏调整到与船舶漂航时相反的方向,尽量避免船舶受横风影响,保持稳定。

由于AUV最终要在船艉部由吊机起吊回收到甲板,当AUV抵达船舶中部时,在保持船舶对地速度为零的前提下,驾驶员应将船艏左转,使船艉部尽量接近牵引绳。后甲板的回收人员则在此时抛出捞绳器,勾住牵引绳。

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