国产水下滑翔机:中国自主科技强大助力海洋科学研究事业(2018回顾)

发布者:陶晓玲发布时间:2019-01-29

(一)国产水下滑翔机“海翼”首次应用于北极科考

2018年7月28日,中国第九次北极科学考察队在“雪龙”号上安排布放我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机。

新华社记者 申铖摄

这是我国自主研发的水下滑翔机首次在白令海布放,也是首次应用于中国北极科考。水下滑翔机是一种新概念水下机器人,它能够通过调节自身浮力和姿态,实现在水中滑行并对水体信息进行收集,其能源利用效率高、噪音低,具有能开展大范围、长时间连续海洋环境观测的优势。此次布放水下滑翔机主要用于测量海洋的温度、盐度和深度。

(二)中国首次利用水下滑翔机完成白令海海域观测

新华社“雪龙”号9月11日电(记者申铖)由中国自然资源部组织的第九次北极科学考察队10日在白令海公海区域成功回收了执行观测任务的水下滑翔机,这是中国首次利用水下滑翔机完成白令海海盆和陆坡区连续、高密度观测。

白令海是连接太平洋和北冰洋的海上通道,其环境变化可直接影响北冰洋入流水的性质,进而影响北极海洋环境。因此,白令海一直是中国北极科学考察的重点调查区域。

“该滑翔机是在本航次开始北上途中布放,成功进行了45天的观测,航行500海里,获取229个海洋温盐剖面,成功实现白令海海盆和陆坡区连续、高密度观测。这在我国极地考察中尚属首次,标志着我国具备了在极区海洋采用无人平台开展自主长期业务化监测的能力。”考察队首席科学家助理、自然资源部第一海洋研究所研究员陈红霞说。

据介绍,中国此前8次北极科学考察均在白令海海域开展了断面重复调查。本航次则首次利用水下滑翔机进行观测,可以更节约时间和人力物力,并且观测范围更大、效率更高。

水下滑翔机是一种新型水下机器人,具有能源消耗小、续航力强、实时性好的优点。尤其在环境恶劣的极地,滑翔机的应用可有效提高极地环境空间和时间测量密度。

据介绍,此次布放的水下滑翔机为中国自主研发,主要用于观测调查海域的水文环境,可获取从表层到千米深度的温盐剖面数据。水下滑翔机可以沿设定轨迹进行观测,其运行轨迹类似“V”字,下沉到海面以下1000米后再上升至海面,并将相关观测数据传输回国内,之后重复该过程,约4至5个小时可以完成一个“V”字剖面。

陈红霞表示,本航次滑翔机数据已传回国内,自然资源部第一海洋研究所已经完成滑翔机数据的初步处理。该数据可为开展白令海海盆和陆坡区动力环境空间分布特征及其变化规律研究提供宝贵的资料。

(三)“海翼1000”声学水下滑翔机完成南海联合试验

由中国科学院沈阳自动化研究所研制的两台“海翼1000”声学水下滑翔机近日完成了为期一个多月的南海联合观测与通信试验。此次试验充分验证了水下滑翔机与潜标之间长期通信功能,实现了潜标观测数据的准实时化。

此次南海联合试验由中科院沈阳自动化所与中科院深海研究所联合开展,参试设备包括两台“海翼1000”声学水下滑翔机和一套时效潜标。两台水下滑翔机对试验区域的海洋环境参数与声场信息进行连续精细观测,同时通过水声通信机获取时效潜标的观测数据,并将数据通过卫星通信发回岸基监控中心。

水下滑翔机是一种新型的水下机器人,利用净浮力和姿态角调整获得推进力,具有能耗小、续航长的特点。潜标则是泊在海面以下的长期观测海洋环境要素的系统。

此次联合海上试验的成功实施不仅拓展了“海翼”水下滑翔机的探测功能,还成功验证了一种移动—固定联合观测作业新模式,为解决潜标观测数据实时化问题提供一种全新解决途径。

(四)国产水下滑翔机“海燕”再创续航里程新纪录

2018年12月26日,由天津大学研制的国产水下滑翔机“海燕”再次刷新由自己保持的连续工作时间最长和续航里程最远等纪录。

本次再创佳绩的是“海燕-L”长航程水下滑翔机(编号CHC03)。该型号的“海燕”是在国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项支持下,由天津大学与青岛海洋科学与技术试点国家实验室联合实验室研制的。

工作人员在准备布放水下滑翔机

据介绍,今年11月下旬,该水下滑翔机在南海北部安全回收,顺利完成项目中期海上试验考核,无故障运行141天,最大工作深度1010米,连续剖面数达734个,续航里程3619.6公里,再次刷新此前由其保持的国产水下滑翔机连续工作时间最长和续航里程最远等纪录。

此外,今年上半年,“海燕-L”长航程水下滑翔机(编号CHC01)连续运行119天,完成剖面862个,航行里程2272.4公里,创造了当时国产水下滑翔机连续工作时间最长、测量剖面最多、续航里程最远等国家纪录。 

据悉,2018年“海燕-X”万米级水下滑翔机也在马里亚纳海沟附近海域通过测试并安全回收,最大下潜深度至8213米,创造了水下滑翔机下潜深度的世界纪录。

青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋观测与探测联合实验室(天津大学部分)深海智能装备团队在国家部委的大力支持下,目前已经具备工作深度200米、1000米、4000米和10000米谱系化“海燕”研发、生产和技术服务能力。2018年度,“海燕”团队面向全国12家用户单位提供相关技术服务共50台次,完成剖面7807个,为我国水下滑翔机海上常态化观测能力的提升提供了重要支撑。

文章来源:人民日报、新华网等