黃志明
2017年12月6日,中國大洋49航次科考起航。在本航次對印度洋相關(guān)海域進行的為期250天的科學(xué)考察中,有一位新成員隨船出海,它就是“潛龍二號”無人潛水器。
身穿黃衣的“熱帶魚”
“潛龍二號”是我國首臺自主研發(fā)的4500米級自主水下機器人,全長約4.5米,主要職責(zé)是到深海去勘察資源。別看它的名字里帶著龍字,它的樣子可一點也不像大家心目中的龍,卻像極了一條熱帶魚。
一般來說,為了減少阻力,自主式潛水器大多被設(shè)計成回轉(zhuǎn)體式,像魚雷艇一樣。不過,這種造型主要適用于平坦的海底,如果遇到像印度洋海底那樣凹凸不平的地形,回轉(zhuǎn)體式的潛水器就不那么方便了。此時,就需要把潛水器的外表做得扁扁的,像小魚那樣,以減少它垂直面所受的阻力。
“潛龍二號”的造型還能讓它具有很高的抗風(fēng)浪能力,即使在風(fēng)大浪高的海面上,它也可以像不倒翁一樣站立,不會“翻肚皮”。而且,通過科學(xué)家用遙控器遙控,它還能在海面上游動,然后向母船靠近。
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,渾身是寶。
魚鰭:“潛龍二號”的前后各配一對水平舵板,就像魚鰭一樣,讓它在水中保持平衡。垂直的舵則像魚的背鰭,能讓它在水中更自由地航行。
魚嘴:“潛龍二號”的“魚嘴”處安裝了前視聲吶,幫它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。
魚尾:“潛龍二號”的“尾巴”上安裝了海底探測磁力儀,用它就可以知道其游過的區(qū)域有沒有及有多少礦藏。
此外,“潛龍二號”還配有一臺高像素、帶閃光燈的照相機,可以每隔7秒鐘拍攝一張9照片?!皾擙埗枴鄙砩系母鞣N環(huán)境傳感器是它的“耳朵”,一系列智能算法是它的“大腦”。另外,它還帶了一些小物件,比如起吊鉤、與母船聯(lián)絡(luò)的通信機、確定海底位置的長基線信標和頻閃燈等。
“潛龍二號”的工作曰志
早在2016年1月10日,“潛龍二號”就曾在西南印度洋首次完成了整整30個小時的全航程探測,并獲得了精細的三維地形地貌數(shù)據(jù)和300多張高分辨率照片。它的工作流程分為三步
第一步:入水。操作人員用吊車把“潛龍二號”放到水中,解開繩索后,它就開始自己往指定區(qū)域下潛,下潛的速度可達每分鐘40米。
第二步:遨游?!皾擙埗枴币揽可砩稀棒~鰭”和“魚眼”處的推進器,可以垂直升降、前進、后退,還能旋轉(zhuǎn)。在遨游過程中,它會用隨身攜帶的各種高科技設(shè)備對目標區(qū)域進行掃描并拍攝。
第三步:上浮。任務(wù)完成后,“潛龍二號”會自動拋掉一塊重約23千克的壓載鐵,讓自己快速上浮。
第四步:回收。當(dāng)“潛龍二號”上浮至海面后,它會將自己的位置自動發(fā)送給母船,讓工作人員接它“回家”。
自我醫(yī)治本領(lǐng)大
旅程中不可能一帆風(fēng)順,如果遇到復(fù)雜的地形地貌,“潛龍二號”會主動避開,等危機解除后,再回到原先規(guī)劃的線路上繼續(xù)航行??墒且坏┯龅揭恍┛目呐雠鰧?dǎo)致?lián)p壞怎么辦?別擔(dān)心,“潛龍二號”會給自己“看病”,即通過集成的大量傳感器等部件,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。如果損壞的地方影響任務(wù),“潛龍二號”就會自己結(jié)束作業(yè)并上浮回來;如果故障輕微,不妨礙作業(yè),則可以暫時帶“病”工作。