深潛器：揭開海底神秘面紗

陳卓　王笑

海洋，是生命的起源，它占據了地球表面71%的面積，蘊含了豐富的生物以及礦產資源。伴隨著近些年來陸地資源的過度開采和造船技術的不斷提高，海洋資源顯得尤為重要，開發海洋資源也成為一個國家發展的重中之重。

深海技術被認為是與航天技術、核能利用技術并列的高新領域，而深潛器則是海洋開發和海洋技術發展的最前沿和制高點，其水平可以體現出一個國家材料、控制、海洋學等領域的綜合科技實力。

什么是深潛器？

深潛器，是指具有水下觀察和作業能力的活動深潛水裝置，是深海資源勘查和科學研究的基本運載工具。深潛器分為載人和無人兩大類。在無人潛水器中，遙控式潛水器（ROV）可以進行大功率、長時間的水下工作；自治式潛水器（AUV）適合于大面積海底勘測，并提供準確、高質量的有效數據。載人潛水器（HOV）則可以運載科學家和工程技術人員安全抵達深海現場，充分利用人的感官，即眼、耳和身體感知深海環境，操作機械手進行海底作業，執行水下考察、海底勘探、海底開發和打撈、救生等任務，并可以作為潛水員活動的水下作業基地。

探索深海奧秘 深潛器各國大盤點

美國：作為較早開展載人深潛的國家之一，早在1964年就成功建造出載人潛水器——“阿爾文”號，這是美國載人潛水器的代表作。“阿爾文”號服務于美國伍茲霍爾海洋研究所，作為世界上著名的深潛器，它成功地參與了對泰坦尼克號沉船的搜尋和考察工作，還幫助定位并找回了一枚丟失的氫彈。近年來，深潛器還頻頻在美國的軍事偵察領域中大顯身手，例如，美海軍推出的“奧德塞”Ⅲ、CETUSⅡ、“海洋探險者”“遠距離環境監測單元系統”“戰場準備自主潛動器”“自主潛航器”等。此外，美國還在研究“任務重組無人潛水器”，主要用于特種作戰部隊的支援與攻擊、反水雷、沿海地區潛艇跟蹤以及情報、監視和偵察等。

法國：1985年，法國成功研制的“鸚鵡螺”號潛水器最大下潛深度可達6000米，累計下潛了1500多次，完成過多金屬結合區域、深海海底生態等調查，以及沉船、有害廢料等搜索任務。此外，法國的Alister自主潛航器于2002年開始海試，是一種軍民兩用長航時自主潛航器，采用鋰離子電池。Alister設計有兩種型號，一種重600公斤，能在水下300米處工作；另一種重1100公斤，能在水下3000米處工作。

俄羅斯：目前，世界上擁有載人深潛器最多的國家就是俄羅斯，其最著名的是1987年建造完成的“和平一號”“和平二號”兩艘6000米級深潛器。俄羅斯總統普京于2009年8月1日搭乘“和平一號”深潛至世界最深淡水湖貝加爾湖水面下大約1400米處，探查新能源“可燃冰”，在水下待了超過4小時。電影《泰坦尼克號》里的很多鏡頭就是它們探測的片段。

日本：1989年，日本制造的“深海6500”深潛器，長9.5米，重25噸，可乘員3人，作業水深6500米，水下連續作業時間在6小時以上。該深潛器上裝備有最新的聲成像聲吶系統、攝影機、錄像機、電視系統、機械手以及各種自動測量儀器。它能夠對6500米深的海洋斜坡和大斷層進行調查，并對地震、海嘯等情況進行了研究，至今已下潛了1000多次。2015年2月，日本海洋科技中心（JAMSTEC）又提出了建造世界上潛水最深的新型載人潛水器“深海12000”的構想方案，預期在資源探測以及深海生物調查方面發揮積極作用。“深海12000”將在其外部的機械探測臂頂端安裝傳感器，屆時超高精度的相機、高性能燃料電池、浮力材料等多項新技術有望得到應用，預計2025年完成研發。

加大研發力度 中國深潛器追趕世界腳步

20世紀80年代，中國開始在深海技術研究領域加大研發力度，加快了追趕世界先進技術水平的腳步。1985年12月，中國第一臺水下機器人“海人一號”首航成功，中國人開始了在深潛器方面的探索。

在隨后的十幾年里，中國深水機器人的幾個重要型號相繼問世，特別是“探索者”號的研制成功，實現了我國水下機器人從有纜到無纜的重大飛躍。進入21世紀，中國在深海技術領域逐步取得了令世界矚目的成績。

海龍號：2009年10月，“海龍號”無人遙控潛水器（簡稱“ROV”）首次在東太平洋海隆區域觀察到罕見的巨大黑煙囪，用機械手獲取了熱液黑煙囪樣品，并搭載了部分大洋探測設備，獲取了寶貴的資料。這一發現標志著我國成為國際上少數能使用水下機器人開展洋中脊熱液調查和取樣研究的國家之一，同時也標志著我國ROV技術從性能和控制方式上超越了國際同類型潛水器，總體性能達到世界領先水平。

潛龍號： 2013年10月6日，在東太平洋5000多米深的水下工作近10個小時后，我國自主研制的首個6000米水下無人無纜潛水器“潛龍一號”浮出水面。至此，“潛龍一號”成功邁出了試驗性應用的第一步，取得了初步成功，也創下了當時我國自主研制水下無人無纜潛水器深海作業的新紀錄。此舉也標志著中國在深海資源勘查裝備實用化改造領域實現重要進步，將為深海資源勘查提供保障。“潛龍一號”是中國國際海域資源調查與開發“十二五”規劃重點項目之一。“潛龍一號”是我國當前最為智能的一個深潛器，他可以真正實現自主導航、自主作業以及自我保護，適合較大范圍作業。目前，潛龍一號有能力完成對全球97%海域的探測，未來還將承擔更多的探測任務。

蛟龍號：2012年7月，我國首臺自主設計、自主集成研制的載人深潛器“蛟龍號”在馬里亞納海溝試驗海區創造了下潛7062米的中國載人深潛紀錄，也創造了世界同類作業型潛水器的最大下潛深度紀錄。這意味著中國具備了載人到達全球99.8%以上海洋深處進行作業的能力。

2002年，中國科技部將深海載人潛水器研制列為國家高技術研究發展計劃（863計劃）重大專項，啟動蛟龍號載人深潛器的研制工作。2009年至2012年，蛟龍號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。最大荷載是240公斤，最大速度為每小時25海里，具備深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測與捕獲、深海生物考察等功能。

目前，我國已經建立了以蛟龍號載人潛水器、海龍號無人有纜潛水器和潛龍號無人無纜潛水器為代表的深海大洋勘探重型裝備，又稱“三龍”系列潛水器。“三龍”的大力開發與應用將成為我國開展深海資源勘查和深海前沿科學研究的主力軍。

（作者單位：遼寧科技情報研究所）endprint