中國(guó)2月25日訊（記者 孫潔葛蕾 舒珺）“4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)‘潛龍二號(hào)’）”是我國(guó)首型針對(duì)深海多金屬硫化物資源調(diào)查為目標(biāo)的自主水下機(jī)器人，是“十二五”國(guó)家863計(jì)劃“深海潛水器技術(shù)與裝備”重大項(xiàng)目的課題之一。該課題由中國(guó)大洋協(xié)會(huì)辦公室總體負(fù)責(zé)，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所為技術(shù)抓總單位，聯(lián)合國(guó)家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。近日，中國(guó)網(wǎng)記者專(zhuān)訪(fǎng)“潛龍二號(hào)”副總設(shè)計(jì)師趙宏宇，通過(guò)他深入了解了我國(guó)深海AUV的發(fā)展歷程以及“潛龍二號(hào)”背后的故事。
趙宏宇在大洋40航次“向陽(yáng)紅10”船上專(zhuān)注工作（攝影 舒珺）
梳理“潛龍二號(hào)”研制與湖試歷程多項(xiàng)功能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所水下機(jī)器人研究室主要從事海洋技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究、海洋裝備研發(fā)與推廣、海洋工程服務(wù)等工作，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展水下機(jī)器人技術(shù)研發(fā)，并以此為核心研究方向的專(zhuān)業(yè)海洋技術(shù)裝備研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
目前在職科研人員80余人，在讀研究生50余人。研究室擁有先進(jìn)的仿真實(shí)驗(yàn)室，大型作業(yè)車(chē)間和試驗(yàn)水池，具備總裝聯(lián)調(diào)和水池試驗(yàn)的條件。多年來(lái)已經(jīng)形成深海和長(zhǎng)航程兩大系列產(chǎn)品技術(shù)及相關(guān)裝備的研發(fā)能力。典型產(chǎn)品有我國(guó)首型批量生產(chǎn)并投入使用的長(zhǎng)航程自主水下機(jī)器人產(chǎn)品和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的我國(guó)首臺(tái)實(shí)用化6000米自主水下機(jī)器人“潛龍一號(hào)”。
為自主研制出一套4500米級(jí)的AUV系統(tǒng)，這位戴著眼鏡、性格沉穩(wěn)的科學(xué)家告訴記者，從研制歷程來(lái)說(shuō)，“潛龍二號(hào)”研制工作從2011年開(kāi)始，2012年通過(guò)初步設(shè)計(jì)評(píng)審，2013年通過(guò)詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審。2014年10月份，“潛龍二號(hào)”完成了總裝聯(lián)調(diào)和出所檢測(cè)工作，并于10月31日順利通過(guò)由中國(guó)大洋協(xié)會(huì)組織的湖試大綱評(píng)審。
同年11月，“潛龍二號(hào)”開(kāi)始湖上試驗(yàn)，先后開(kāi)展了兩次湖上試驗(yàn)，累計(jì)下水147潛次，取得了多項(xiàng)歷史性的突破?！昂嚱Y(jié)果表明，“潛龍二號(hào)”設(shè)計(jì)科學(xué)合理、電子設(shè)備工作穩(wěn)定可靠、操作規(guī)程可行有效”。趙宏宇告訴記者，“潛龍二號(hào)”的成功研制，為我國(guó)開(kāi)展深海資源大范圍精細(xì)探測(cè)提供了重要技術(shù)裝備，標(biāo)志著我國(guó)深海資源勘查裝備已達(dá)到實(shí)用化水平，使我國(guó)自主水下機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)品跨入了國(guó)際領(lǐng)先行列。
就在今年的7月13日，“潛龍二號(hào)”搭乘“向陽(yáng)紅10”船駛離廣州，赴南海執(zhí)行海試及海試驗(yàn)收任務(wù)，這也是“潛龍二號(hào)”第一次到大海上“拉練”。在此次任務(wù)中，“潛龍二號(hào)”共進(jìn)行了15個(gè)潛次試驗(yàn)，最大下潛深度4446米，連續(xù)兩次成功完成大深度近海底31小時(shí)最大續(xù)航力試驗(yàn)。趙宏宇自信的告訴記者：“在項(xiàng)目監(jiān)理和現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家組的見(jiàn)證下，圓滿(mǎn)完成了南海海上試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收方案規(guī)定的全部測(cè)試內(nèi)容。試驗(yàn)結(jié)果表明，“潛龍二號(hào)”工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠，試驗(yàn)隊(duì)員操作有序規(guī)范，其多項(xiàng)功能和性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平?！?/span>
最后，在正在進(jìn)行的大洋40航次中，“潛龍二號(hào)”在前兩個(gè)航段表現(xiàn)優(yōu)秀，在第一航段就順利通過(guò)了專(zhuān)家組評(píng)審，并在正在進(jìn)行的第二航段前四個(gè)潛次表現(xiàn)十分優(yōu)異，順利完成了長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)近底航行探測(cè)。
身兼六大技術(shù)亮點(diǎn)，“潛龍二號(hào)”水下拍照自帶閃光燈
據(jù)了解，“潛龍二號(hào)”從外觀上來(lái)看像一只“萌萌的胖魚(yú)”，在技術(shù)上采用了非回轉(zhuǎn)體立扁形設(shè)計(jì)理念，從而提高了AUV穩(wěn)心高，實(shí)現(xiàn)了水面遙控回收AUV方案。這樣螺旋槳可以在水下轉(zhuǎn)動(dòng)，比較方便回收；采用回轉(zhuǎn)式推進(jìn)器布局，首尾各有兩個(gè)推進(jìn)器，大幅度提高了AUV的操縱性能力；采用先進(jìn)的控制方法，實(shí)現(xiàn)了潛水器高精度動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)航行控制。
采用基于前視聲納的避碰控制方法，有效提高了AUV避碰控制性能，實(shí)際上以往傳統(tǒng)AUV在航行中前往復(fù)雜的地區(qū)時(shí)采用測(cè)距儀，趙宏宇告訴記者，“潛龍二號(hào)”這次采用前視聲吶，掃描呈現(xiàn)出來(lái)的障礙物是聲學(xué)圖像，從而減少誤判，大大提高“潛龍二號(hào)”的避碰控制性能，此前湖、海試過(guò)程中已多次成功進(jìn)行了復(fù)雜地形近底航行和拍照。
“拍攝出來(lái)的照片清晰度如何？”就這一問(wèn)題，趙宏宇告訴記者：“照片很清晰，自帶閃光燈可以拍攝海底的生物?！?/span>
此外，“潛龍二號(hào)”采用了測(cè)深側(cè)掃水下實(shí)時(shí)信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了深海近海底高精細(xì)地形地貌快速成圖，并在國(guó)內(nèi)AUV上率先安裝了磁力探測(cè)傳感器，并對(duì)磁異常探測(cè)進(jìn)行了有效驗(yàn)證，為我國(guó)探測(cè)多金屬硫化物礦產(chǎn)資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
就“潛龍二號(hào)”所突破的六大技術(shù)亮點(diǎn)未來(lái)市場(chǎng)化應(yīng)用這一問(wèn)題，趙宏宇告訴記者，從技術(shù)角度，“潛龍二號(hào)”能夠達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，今后也將會(huì)在石油、遠(yuǎn)洋勘探等領(lǐng)域進(jìn)行更多的應(yīng)用，充分發(fā)揮效力，從而為國(guó)家海洋事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量?！爸档靡惶岬氖?，潛器的浮力材是完全自主國(guó)產(chǎn)化的，通過(guò)南海海試的考驗(yàn)后我們有很大的信心，希望也能借此推動(dòng)我國(guó)自主產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程”，趙宏宇說(shuō)。
趙宏宇正在接受中國(guó)網(wǎng)記者專(zhuān)訪(fǎng)（攝影 姜一平）
“潛龍二號(hào)”團(tuán)隊(duì)平均年齡33周歲 最小21周歲
作為一支比較年輕的隊(duì)伍，“潛龍二號(hào)”科研人員平均年齡33周歲，最大53周歲，最小的才21周歲，也是一支技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁的隊(duì)伍，大家懷著對(duì)水下機(jī)器人無(wú)限的熱愛(ài)去工作，得到了家人默默的支持，他們?yōu)槭聵I(yè)而奮斗，為夢(mèng)想而拼搏。他們攻堅(jiān)克難，日夜加班，解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，他們秉承著水下機(jī)器人一貫的優(yōu)良作風(fēng)，愛(ài)崗敬業(yè)，無(wú)私奉獻(xiàn)。
為加強(qiáng)“潛龍二號(hào)”應(yīng)用隊(duì)伍人才建設(shè)，提高應(yīng)用人員專(zhuān)業(yè)技能，在2014年8月13日至15日舉辦了“4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)”應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)班，2014年12月9日至12月13日，在千島湖湖試現(xiàn)場(chǎng)舉辦了為期5天湖上試驗(yàn)應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)。經(jīng)過(guò)總裝聯(lián)調(diào)階段和湖上試驗(yàn)的理論實(shí)操培訓(xùn)，應(yīng)用隊(duì)員對(duì)“潛龍二號(hào)”操作基本掌握。趙宏宇告訴記者：“在南海海試他們承擔(dān)了更多的操作任務(wù)。隨著海試的深入學(xué)習(xí)和操作，應(yīng)用隊(duì)伍已經(jīng)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。南海試驗(yàn)應(yīng)用隊(duì)伍很多工作已經(jīng)可以獨(dú)立操作，為下一步大洋40航次應(yīng)用任務(wù)順利完成奠定了堅(jiān)實(shí)的操作技術(shù)基礎(chǔ)?！?/span>
2015年5月30日，“潛龍二號(hào)”試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)冒著傾盆大雨，奮戰(zhàn)在杭州淳安縣千島湖碼頭。經(jīng)過(guò)半天時(shí)間的鏖戰(zhàn)，隊(duì)員們終于將全部試驗(yàn)設(shè)備安全運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)?zāi)复?/span>
試驗(yàn)船的自然環(huán)境比較惡劣，酷熱、蟲(chóng)咬、梅雨、降溫、風(fēng)暴、斷錨，一個(gè)個(gè)困境接踵而來(lái)，另外水下機(jī)器人試驗(yàn)周期比較長(zhǎng)，與家人聚少離多，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都面臨巨大考驗(yàn)。時(shí)間緊任務(wù)重，試驗(yàn)隊(duì)員不抱怨，不氣餒，爭(zhēng)分奪秒，與時(shí)間賽跑。凌晨時(shí)分，母船四周靜悄悄的，一群熱血青年還在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)緊張的忙碌著。為了趕上項(xiàng)目的工程進(jìn)度，保質(zhì)保量完成湖試任務(wù)，忘記了勞累、忘記了蟲(chóng)咬，共同協(xié)作確保了最大續(xù)航力試驗(yàn)的順利進(jìn)行。
“百年修得同船渡”這句詩(shī)詞多次被趙宏宇提及，通過(guò)交流可以深切感受到這位戴著眼鏡，沉穩(wěn)內(nèi)斂、平易近人的副總設(shè)計(jì)師身上對(duì)海洋的情懷，對(duì)團(tuán)隊(duì)的熱愛(ài)?！皥F(tuán)隊(duì)里大家像朋友一樣同吃同住同工作，有好的建議會(huì)積極的采納，面對(duì)困難共同努力去克服，整個(gè)團(tuán)隊(duì)的氛圍非常的溫暖和諧?！?/span>
作為出海十余次以上，一年三分之一時(shí)間“泡”在海上的趙宏宇，自2005年畢業(yè)后就來(lái)到中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所從事海洋科研工作，畢業(yè)之后剛結(jié)完婚就坐火車(chē)趕往青島碼頭，當(dāng)時(shí)懷著出海的興奮與緊張，趙宏宇開(kāi)始了十余年的“征帆遠(yuǎn)洋?！?/span>
“與家人是否有過(guò)爭(zhēng)吵？”回答這個(gè)問(wèn)題時(shí)，這位經(jīng)過(guò)海風(fēng)洗禮憨厚樸實(shí)的漢子流露出難掩的愧疚：“家人一開(kāi)始不理解，經(jīng)常因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間不顧家而爭(zhēng)吵、鬧矛盾，與此同時(shí)盡量與家人溝通，利用業(yè)余時(shí)間為家人分擔(dān)，也不會(huì)把矛盾帶到工作中去。現(xiàn)在家人看到研制出來(lái)的水下機(jī)器人能夠真正為國(guó)家服務(wù)，發(fā)揮作用時(shí)，也就理解了，孩子也對(duì)我從事的工作也感到驕傲?！?/span>
最后，趙宏宇告訴記者：“實(shí)際上作為從事海洋科研人來(lái)說(shuō)，能夠?yàn)閲?guó)家海洋事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量感到自豪，尤其是看到自己研制設(shè)計(jì)出來(lái)的潛龍二號(hào)，將參加大洋40航次科考感到欣慰，希望潛龍二號(hào)能圓滿(mǎn)的完成任務(wù)，為國(guó)爭(zhēng)光?！?/span>
據(jù)悉，“潛龍二號(hào)”將于今年11月搭乘“向陽(yáng)紅10”號(hào)船赴我國(guó)西南印度洋多金屬硫化物礦區(qū)執(zhí)行大洋第40航次任務(wù)，同時(shí)開(kāi)展第二、三階段海上試驗(yàn)，以驗(yàn)證其深海多金屬硫化物勘查能力，為今后開(kāi)展深海資源自主勘查奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
