“深海勇士”号载人潜水器验收交付启动 探伤结果表明潜水器状态正常

2017-11-14 07:41:07 来源: 央视新闻客户端 作者:

国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项中,“深海勇士”号载人潜水器今天(13号)结束了结构探伤检测,结果显示潜水器状态正常,目前潜水器验收和交付相关工作正在按计划进行当中。

中船重工702所“深海勇士”号载人潜水器副总设计师 李艳青:(结构探伤)主要是检测载人球上的焊缝,包括赤道缝,还有孔做的焊缝,主要是焊缝为主。主要是检测它的安全性,保证它的安全性。

“深海勇士”号载人潜水器的结构探伤检测从上周四正式开始,在这几天当中,专业检测人员通过着色探伤和超声探伤等多种方式进行检测,以便确定经历过海试严酷环境考验的潜水器,是否发生结构方面的变化或者损伤。

江苏省特检院无锡分院院长 孙小伟:现场我们派了我们的材料方面、镜像方面、焊接方面、力学方面、无损检测方面的专家,对载人舱、结构件进行了全部的检测检验,我们按照国家的标准,也有原来数据的比对,检测出来还是性能非常优良的。

“深海勇士”号载人潜水器在今年夏天在南海进行了海上试验,在四十多天的时间当中进行了高密度的28次下潜,这对潜水器的设备性能提出了极高要求,验收过程的一系列对软硬件的各类检测,也是要确保潜水器在海试之后的状态情况。目前潜水器验收和交付相关工作正在按计划进行当中。

声学系统:经海试测试性能优异

在“深海勇士”号载人潜水器的验收交付工作当中,除了要对潜水器的设备状态进行确认,海试当中关键技术的测试情况也是验收要关注的重要内容。在这其中,“深海勇士”号载人潜水器上的声学系统,采用了大量我国自主创新的技术,声学系统承担着包括实时通信、定位、探测等一系列任务。经过海试检测显示,众多自主创新的声学设备,性能都非常优异。

中科院声学所海洋技术中心主任 朱敏:“深海勇士”号的声学系统,包括水声通信系统、定位系统、高分辨率测深侧扫声呐、声学多普勒测速仪、避碰声呐和前视成像声呐总共六种设备,分别负责通信、定位、障碍物规避、导航还有探测等等工作。 

中船重工702所“深海勇士”号载人潜水器总设计师 胡震:我们原来按照“探索一号”它的那个振动和噪声的特性,从计算上,它应该是至少能够达到3500米这个通信距离上,它是应该有保障的。但是通过我们海试,不断优化算法,4500米这个船载系统,也是能够正确的实现跟潜水机的通信,包括语音数据图像,都能够稳定传输。 

胡震提到的,此次“深海勇士”号载人潜水器与“探索一号”作业母船之间的通信方式,不仅是在船尾吊放通信装置,而且还增加了一套母船的船载通信装置,这套新装置有利于船只的行驶,但环境噪声噪声多了20分贝。 

中科院声学所“深海勇士”号载人潜水器副总设计师 杨波:我们的吊放的这个缆,是存在着被我们的母船的螺旋桨包括其他东西进行刮蹭的风险。通信机装在船肚子的下方,这样的话它就能够保证我们船航行的这样一种安全性,但是最大的一个问题就是说它要克服来自于母船航行噪声的这样一种干扰,对于我们水中通信意味着传播距离将要损失好几公里。 

杨波表示,虽然“深海勇士”对声学系统的性能要求大幅提高,但是依托水声通信从上世纪80年代开始的研究,加之多个科技部专项的重点突破,相关设备的研制有着深厚的积淀。通过海试效果来看,船载水声通信的性能指标在全球都处于领先地位。 

中科院声学所“深海勇士”号载人潜水器副总设计师 杨波:有我们技术长期持续的沉淀,包括我们技术的升级,有我们所里面的非常有效的这样一种组织管理,能够使得大家形成一种合力,能够实现我们国家在这种国际声学的研制领域,这样一种重大突破。 

多普勒测速仪:从跟随并跑到超越 

我们在陆地上开车需要卫星定位系统进行导航,但是卫星定位系统并未覆盖深海,潜水器在水下同样需要实时清楚自身的速度与环境情况,在这之中,多普勒测速仪发挥了重要的作用,它也是此次声学系统的自主创新突破的亮点。科研团队用了七年时间,将自主创新的多普勒测速仪,从浅海走向深海。而且,这项技术在生活中的应用也越来越多。 

中科院声学所研究员 邓锴:(多普勒测速仪和惯性导航)就类似于GPS告诉你从这到那,我走了多远,走了多少,走到哪了。另外它也可以帮助潜水器的主驾,驾驶员他们知道我应该怎么开,开到哪了,我开出的线是什么样的线,是不是能够达到我想去的作业位置。 

潜水器水下作业要基于这些数据做出判断,首先就要求数据是准确的,但是在大概七年前,国产多普勒测速仪的精度还远不及国外产品。为了提升设备性能,研制人员在试验中一次次推翻之前的设计。除此之外,为潜水器提供高精度的航向和姿态信息的惯性导航,在以前深海潜水上采用的都是国外产品;而在“深海勇士”号上,北京自动化控制设备研究所首次实现了深海潜水器惯导的国产化,其航向精度为正负0.01度,达到国际先进水平。 

中科院声学所研究员 邓锴:在精度上开始跟别人的确是有差距,那时候老外可能做到一公里偏四五米的水平,我们可能偏的大概十米以上的这么一个水平,可靠性方面实际上这就是一个磨炼的过程,这个过程也是不停反复,在做它试验的过程中,又不停去改那些关键的器件。 

发展到现在,国产多普勒测速仪不仅精度与国外产品不相上下,而且也在继续为万米载人潜水器进行进一步改进,这种严酷条件下的运用在国际上都属首次。 

中科院声学所研究员 邓锴:多普勒测速仪和惯(性)导(航)在深海勇士号的表现,从技术指标上来说,惯(性)导(航)它能做到零点零一度,然后多普勒测速仪能做到千分之四的导航精度,这些现在从指标上来说都是国际上的领先指标。 

除了海洋领域的应用,多普勒测速设备在水利领域也开辟了新的战场,它能够方便、准确地测出江河湖泊的水流速度,并实时得到精确流量,是水利和环境保护领域使用的一把新利器。 

中科院声学所研究员 邓锴:包括现在应该是几个大洋,包括南北极现在已经用过了。在2015年和2016年我们在国内的很多水利站进行了测试,然后在2017年的时候,在水务水利局通过了他们的认定,这应该是国内的第一款这种高精度高技术含量的流速测验设备。 

水声定位:从同场竞技到“唯一选择” 

如果说多普勒测速仪是起到导航的作用,那么水声定位就是在告诉潜水器和母船,他们的位置具体在哪里。此次海试针对“深海勇士”号运用的水声定位设备进行了专项性能测试,结果显示潜水器的定位能力达到了亚米级。 

在“深海勇士”的海试中,一共装备了两种水声定位设备,一种是超短基线定位设备,一种是长基线定位设备,其中长基线装在潜水器上,超短基线装在作业母船上,两种设备综合运用进行定位。 

中船重工702所“深海勇士”号载人潜水器总设计师 胡震:一个潜次下去以后,我们布置好标志物在某一个地方,那么第二次下潜的时候,我们根据这个水深定位去找这个(标志物)。我们做了三次这样的试验,第一次我们花了二十几分钟的时间。第二次我们就花大概十分钟就能找到。到第三次,利用它那一套综合的,就是长基线超短基线结合的系统,寻找这个标志物的话,直接开过去,就在跟前。 

胡震所说的这种试验,测试的是潜水器重复到达指定地点的能力,这需要定位系统的高精度来实现。 

哈尔滨工程大学教授 孙大军:通过这次试验,就是我们第一次系统的检验综合定位的试验一些效果,那么根据这样的话我们达到什么能力呢?大概是0.3米的定位精准。除了精度之外我们这次最主要的定位连续性可靠性定位,所以这样子定位有效率基本上达到了将近百分之百。 

其实,在“深海勇士”号海试之前,为了确保精度,中国科考船上的水声定位设备可能有两套,一套国外设备,一套国产设备。两套设备在真实的作业环境下同场竞技,考验着中国科学家的智慧。 

哈尔滨工程大学教授 孙大军:同一个船,同一个环境。你好就是好,你不好就是不好。这样看到国外的一些,某些方面的优异情况,也是吸纳到我们的产品设计思想里面去,同时也是给我们提供跟国同船、同条件比较这样的条件,2532因为有了这样的一个阶段,所以使得我们这次”探索一号”,对于”深海勇士”号定位这件事情上,决定用单的超短基线完成这样的水下定位的任务,实验结果也证明了,没有辜负我们的组长对我们的信任。 

水声定位,从原来的同场竞技,到现如今的“唯一选择”,背后是十几年来,科技部“863”计划的持续支持,加上近年来中国对海洋的探索逐渐增加,使得设备有了更多在真实环境中测试的机会。通过“深海勇士”号海试,水声定位的性能得到验证,这也使得中国未来的深海探测更有信心。 

中船重工702所“深海勇士”号载人潜水器总设计师 胡震:很多应用,都要求就是每次要到某一个固定的点去作业。跟着综合导航过去的话,很快找到作业点的话,给我们带来以后应用上的方便和那个提高效率,是非常有帮助的。

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责任编辑:冷媚