高峰
全身金黃,有鰭有尾巴,全長4.5米左右,這就是“潛龍二號”。雖然它的名字里有個“龍”字,但是怎么看都像是電影《海底總動員》里的小丑魚尼莫。不過,它的本領(lǐng)可比小丑魚大多了,因為它是一條科技含量頗高的“人造魚”,全副武裝,渾身寶貝?!皾擙埗枴笔俏覈着_自主研發(fā)的4500米級自主水下機器人。2016年3月,它在西南印度洋圓滿完成了中國大洋第40航次試驗性應(yīng)用任務(wù),實現(xiàn)了中國深??瓶嫉亩鄠€“首次”。
全身上下都是寶
作為一條科技含量頗高的“人造魚”,“潛龍二號”可謂全副武裝,渾身寶貝。首先,前后各配一對“魚鰭”,這是它的推進器。這兩對水平舵板就像魚的鰭一樣,確保潛器平衡。垂直的舵則像魚的背鰭,這是為了讓它在水中更自由地航行。
其次,“魚嘴”處安裝了一個前視聲吶,這讓潛器能看到前方的物體。那么,左右的物體怎么看呢?可以用裝在“魚眼”部位的水平槽道推進器,先讓潛器左右移動,再用“魚嘴”處的前視聲吶“看”。它的這種“看”主要是獲得海底地形地貌的連續(xù)數(shù)據(jù),再把數(shù)據(jù)還原成圖像。當然,要真正讀懂這些數(shù)據(jù),需要回到母船后,由技術(shù)人員對這些數(shù)據(jù)進行深入處理,以得到精細的圖像。
再次,1米長的“尾巴”上安裝了海底探測磁力儀。用它就能知道掃過的地區(qū)有沒有不活動的熱液硫化物礦,有多少,三維結(jié)構(gòu)如何等。
“潛龍二號”還配有一臺照相機,由于海底伸手不見五指,相機還配備了閃光燈,可以每隔7秒鐘拍攝一張照片。每張照片都會與前后照片有20%的重合,以保證拍攝的“無縫銜接”,最終經(jīng)過處理,可以形成一張完整清晰的海底照片。
“潛龍二號”身上的各種環(huán)境傳感器是它的“耳朵”,一系列智能算法是它的“大腦”。此外,它還隨身帶了一些小物件,比如與母船聯(lián)絡(luò)的聲通訊機、確定海底位置的長基線信標和頻閃燈、天線等。
“人造”,出發(fā)啦
作為我國首臺自主研發(fā)的4500米級自主水下機器人,“潛龍二號”的智能化水平非常高,這讓它的海底之旅變得非常順利。
第一步是入水。操作人員通過吊車把“潛龍二號”放到水中,解除它和吊車之間的聯(lián)系后,它就開始自己往指定區(qū)域下潛。如何下潛呢?一方面,“潛龍二號”自身有重力;另一方面,它配有一塊重約25千克的壓載鐵。有了這塊壓載鐵,潛器下潛的速度可達每分鐘40米。
第二步是遨游。這要依靠它的“魚鰭”和“魚眼”處的推進器。依靠它們,“潛龍二號”可以垂直升降、前進、后退,還能旋轉(zhuǎn)。在遨游過程中,“潛龍二號”會用它身上帶的聲吶、照相機、熱液異常探測系統(tǒng)等寶貝,對事先規(guī)劃好的區(qū)域進行拍攝或掃描。
旅程中不可能一帆風順,如果遇到復雜的地形地貌,“潛龍二號”會主動避險,這靠的是它“魚嘴”處的前視聲吶。解除危機后,“潛龍二號”會自動回到原先規(guī)劃的線路繼續(xù)航行。那么,途中遇到一些磕磕碰碰,某個地方碰壞了怎么辦呢?“潛龍二號”還會自己“看病”——通過集成的大量傳感器和執(zhí)行機構(gòu),對損壞程度進行自我檢測,并根據(jù)故障的等級采取不同的應(yīng)對方案。如果壞的地方影響任務(wù),潛器就會自動結(jié)束作業(yè)上浮回來;如果故障輕微,不妨礙作業(yè),則可暫時帶“病”工作。
第三步是上浮。任務(wù)完成后,“潛龍二號”會自動拋掉壓載鐵,讓潛器重量小于海水浮力,順利上浮。
第四步是回收。當“潛龍二號”上浮至海面后,它搭載的定位系統(tǒng)會自動將位置發(fā)送給母船。操作人員可以用遙控器控制推進器,讓它慢慢“游”到母船周圍,再通過掛鉤或拋繩回收到母船上。至此,“潛龍二號”的一次海底遨游之旅就算是完成了。