“潜龙”家族为何再添新成员？与家族其他成员相比，“潜龙三号”有何过人之处？此次海试对未来“三龙聚首”有何意义？记者就此采访了专家。

　　仅靠“潜龙二号”难以满足需要

　　长3.5米，高1.5米，体重1.5吨，立扁形身体，还有4只“鳍”——从外形看，“潜龙三号”延续了“潜龙二号”的“黄胖鱼”“基因”。

　　这并不奇怪，因为这对“孪生兄弟”的总设计师是同一个人——中科院沈阳自动化所研究员刘健。刘健说，这种非回转体立扁鱼形设计，有利于减少垂直面的阻力，便于潜水器在复杂海底地形中垂直爬升，也可以增强水面航行能力。

　　浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源，但仅靠人类的潜水技术难以到达深海的绝大部分区域，水下机器人因此有了用武之地。水下机器人通常被分为三类：载人潜水器（HOV）、遥控水下机器人（ROV）和自主水下机器人（AUV）。

　　“潜龙”系列属于自主水下机器人，可以自由行动，在较大的区域范围内进行精细探测，自主导航、自主作业以及自我保护。

　　“十二五”期间，在中国大洋协会支持下，中科院沈阳自动化所联合中科院声学所、哈尔滨工程大学等单位，研制了我国首台6000米AUV——“潜龙一号”，主要作业海域瞄准了海底较平坦的多金属结核区。

　　与此同时，在国家863计划支持下，历时5年艰苦攻关，中科院沈阳自动化所研制出4500米级深海资源自主勘查系统——“潜龙二号”，瞄准的是多金属硫化物等深海矿产资源的勘探作业。

　　多金属硫化物区的海底地形异常复杂，上下起伏达1000多米。相比“潜龙一号”，“潜龙二号”更像一辆越野车，能更好地在复杂地形中作业。

　　“由于我国在西南印度洋的多金属硫化物合同区有约一万平方公里，探测任务繁重，仅靠一台‘潜龙二号’，难以满足大洋深海资源探测的需要”刘健说。

　　在技术成熟的“潜龙二号”基础上，2016年9 月，中国大洋协会与中科院沈阳自动化所签订建造合同，目标是再研制一套具备微地貌成图、温盐深剖面探测、甲烷探测、浊度探测、氧化还原电位探测、海底照相以及磁力探测等热液异常探测功能的4500米级自主潜水器（简称“潜龙三号”），以提高对多金属硫化物资源探测的效率，为大洋海底多金属硫化物资源的调查评估提供服务。其中中科院沈阳自动化所为“潜龙三号”的技术总体责任单位，国家海洋局第二海洋研究所负责探测载荷分系统研制，中科院声学所负责微地貌测量系统设备研制。

　　在“潜龙二号”基础上优化升级

　刘健介绍，下潜前，科研人员会在“潜龙三号”的“大脑”中植入参数和使命配置，然后用吊车将其放到水中，之后解除吊车和潜水器之间的联系。

　　“潜龙三号”身上安装了下沉压载铁和上浮压载铁。下潜到预定深度后，它自动抛掉下沉压载铁开始作业。完成作业后，它会自动抛掉上浮压载铁，实现自动上浮，工作人员再通过遥控挂钩或抛绳等方式将它回收到母船。

　　为应对水下复杂的地形地貌，“潜龙三号”同样采用前视声呐作为避碰传感器。这种成像声呐，也被认为是潜水器的“眼睛”，控制计算机把数据采集进来后，通过图像处理方式来识别障碍和周围环境，结合避碰策略，下达紧急转向、紧急变深或变高以及跟踪指令。在解除危机后，会通过在线路径规划引导潜器回到正确的轨迹上，使其继续正常地执行任务。

　　4个可旋转舵推进器相当于潜水器的“鳍”。依靠操控推进器和舵的运动，潜水器可以灵活地前进、后退、旋转，在海底“翻山越岭”。

　　在我国大洋40航次、43航次、49航次中，“潜龙二号”完成了近500平方公里的热液区海底精细地形地貌探测、发现多处热液异常点，获得大量高清晰近底照片，为我国海底多金属硫化物矿区资源评估奠定了科学基础。

　　虽然是“孪生兄弟”，但刘健说，“潜龙三号”在“潜龙二号”技术基础上进行了优化升级。其中最主要的变化是最大续航能力的增加，噪声有所降低。

　　“‘潜龙三号’的技术指标仍然是30小时，我们通过降低电子设备功耗，提高推进效率等措施，使最大续航能力有了明显的提高。”刘健说。

　　为“三龙”聚首打下基础

2017年年底，“潜龙三号”完成千岛湖湖上试验。此次湖上试验历时29天，共进行了43个潜次，主要验证了“潜龙三号”主要技术指标和功能满足合同要求，在最大速度、推进效率、全系统声噪声、最大续航能力上均有较大突破。

　　“由于海试存在风险，在此之前需要进行湖试。通常湖上试验主要验证各种技术指标和功能，而海试则验证湖试无法验证的指标，如最大深度指标等，偏重于功能性试验。”刘健说，此次是“潜龙三号”首次海试，其技术状态有待验证，此外也存在出现技术故障、遭遇恶劣海况等风险。此次海试中除了对“潜龙三号”的主要技术指标和功能进行验证，此外还将根据需求，在天然气水合物试采区和多金属结核试采区进行试验性应用。按照计划，海试通过后，“潜龙三号”将在我国大洋多金属硫化物资源调查航次中被实际应用，不断提升技术水平和性能。

　　值得一提的是，此次海试的依托母船，是我国海洋调查功勋船“大洋一号”。这是其2016年大修改装后首次执行综合海试任务。

　　在综合海试A航段中，我国自主研发的“海龙Ⅲ”潜水器完成了400米级、2000米级、4500米级三个深度级别的海试，“海龙11000”潜水器完成400米级和2000米级海试。综合海试A航段首席科学家初凤友表示：“海龙Ⅲ”与“海龙11000”潜水器在我国潜水器“龙家族”中初出茅庐，为今后各种潜水器密切配合乃至“三龙”聚首打下了更加坚实的基础。

　　记者同时了解到，服务于深海探测的新科考母船有望于2019年下水。届时，它将可以同时搭载“蛟龙”“海龙”和“潜龙”，“三龙”联手组成我国探秘深海大洋的国之重器。