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來源：互聯(lián)網(wǎng)

深海勇士號載人潛水器（Shen Hai Yong Shi manned submersible），是中國一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的4500米級載人潛水器，也是中國第二臺深海載人潛水器。于2009年由中國船舶重工集團702所牽頭啟動研制，2017年正式交付使用。

2017年8月，深海勇士號載人潛水器從三亞港啟航，到南海試驗海區(qū)舉行測試。10月，“深海勇士”號試驗隊在南海完成“其全部海上試驗任務(wù)后，返航三亞港。同年12月，“深海勇士”號在北京完成驗收，正式交付中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所。2018年，“深海勇士”號該年完成了87次下潛，創(chuàng)造了中國深潛年度紀錄。2020年4月，中國科學(xué)院探索一號搭載“深海勇士”號載人潛水器，在22天里，連續(xù)執(zhí)行了22個深潛潛次。2022年6月，“深海勇士”號載人潛水器正式入駐崖州灣載人深潛工程實驗室和深海照明工程技術(shù)聯(lián)合實驗室。2024年3月4日，“深海勇士”號總設(shè)計師葉聰表示，“深海勇士”號、蛟龍?zhí)栞d人潛水器和奮斗者號這三臺潛水器，截至該年3月為止，總共累計下潛的次數(shù)已經(jīng)超過1100次。

“深海勇士”號載人潛水器長8米，寬3米，高3.5米，重20噸，有效載荷220公斤。“深海勇士”號載人潛水器最大作業(yè)深度為4500m，載員3人、系統(tǒng)構(gòu)造由載人艙、浮力材料、定位聲吶、推力器、液壓源、機械手、充油鋰電池組、超高壓海水泵、水下照明、聲學(xué)設(shè)備等組成，其設(shè)計重點是提升了實用性、經(jīng)濟性和可維護性。深海勇士號載人潛水器曾于2019年獲得“第二屆優(yōu)秀海洋工程”的獎項。

發(fā)展歷程

研制背景

中國在“八五”和“九五”期間開始了載人潛水器技術(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用，集中在援潛救生潛水器方面，包括：200米級單人常壓潛水裝具、600米級深潛救生艇、200米級救生鐘等。

1990年，中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會經(jīng)中華人民共和國國務(wù)院批準在北京成立，標志著中國正式進入了海底礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)領(lǐng)域。1992年，中國船舶重工集團公司第702研究所提出要建造中國的載人潛水器。2002年，中國科技部將蛟龍?zhí)栞d人潛水器研制列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）重大專項，啟動“蛟龍”號載人深潛器的自行設(shè)計、自主集成研制工作。蛟龍?zhí)栞d人潛水器是中國第一艘自行設(shè)計、自主集成研制的深海載人潛水器。2007年9月1日，在多個部門的密切協(xié)作下，蛟龍?zhí)栞d人潛水器終于完成組裝。

研制歷程

2009年下半年，中國第二臺深海載人潛水器“深海勇士號”（簡稱“深海勇士”）正式啟動研制，取名寓意是希望憑借它的出色發(fā)揮，像勇士一樣探索深海的奧秘。“深海勇士”號是一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的4500米級載人潛水器，國產(chǎn)化率達95%。亦是國家863計劃海洋領(lǐng)域“十二五”重大項目支持研制的重要深海裝備。“深海勇士”號由中國船舶重工集團公司第702研究所牽頭研制，集中了全國94家企事業(yè)單位的優(yōu)勢力量，歷經(jīng)八年持續(xù)艱苦攻關(guān)，攻克了國產(chǎn)載人艙、固體浮力材料、鋰電池、推進器、海水泵、機械手、液壓系統(tǒng)、聲學(xué)通信、水下定位、自動控制系統(tǒng)等10大關(guān)鍵部件核心技術(shù)，國產(chǎn)化率高達95%，實現(xiàn)真正意義上的中國制造。中科院聲學(xué)研究所、沈陽自動化研究所、理化技術(shù)研究所及深海所分別承擔了聲學(xué)通信系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、固體浮力材料核心部件研制及岸基保障、水面支持、海上試驗任務(wù)。

試海過程

2017年8月16日，“深海勇士”號從三亞港啟航，到南海試驗海區(qū)舉行測試。8月到10月期間，“深海勇士”號只用四十多天，就高密度地完成了28次下潛，最大下潛深度達到4534米，成為中國深海裝備中的一大利器。

2017年10月3日，搭載著“深海勇士”號載人潛水器的探索一號和中國海監(jiān)2168船警戒船，在南海完成“深海勇士”號的全部海上試驗后，勝利返航三亞港。潛器回到母船進行檢查之后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，還有很多問題需要解決。立刻進行檢修，因為在下潛坐底的過程中，潛器就開始莫名報警。檢查過后發(fā)現(xiàn)是電池的問題。除此之外，潛器的大腦部門——控制系統(tǒng)，也檢查出問題。在50米階段，暴露了7項問題，都在海試團隊自己的努力下全部解決了。2017年11月13日，702研究所完成了對中國自主研發(fā)的4500米載人潛水器“深海勇士”號海試后的拆檢，并通過中國船級社建造入級檢驗的相關(guān)要求。

正式交付

2017年12月1日，深海勇士”號在北京完成驗收，正式交付中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所。并召開研制和海試總結(jié)會議，會議播放了“深海勇士”號載人作業(yè)潛器研制和海試過程紀錄片，“深海勇士”號載人作業(yè)潛器總設(shè)計師胡震總結(jié)了總體設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)總體集成及研制情況，海試領(lǐng)隊劉心成總結(jié)匯報了海試各項工作完成情況，中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所所長丁抗代表驗收專家組報告課題驗收意見，七〇二所所長何春榮代表中國重工向中國科學(xué)院移交潛水器。

作業(yè)任務(wù)

2018年，“深海勇士”號該年完成了87次下潛，創(chuàng)造了中國深潛年度紀錄。在當年12月，潛器就在西南印度洋完成了27個潛次，基本上“深海勇士”號每天都要下潛。2019年11月30日，“深海勇士”號被評為第二屆優(yōu)秀海洋工程。2020年3月10日，中國科學(xué)院探索一號載著“深海勇士”號在三亞崖州灣科技城南山港碼頭啟航執(zhí)行任務(wù)。同年4月2日，中科院“探索一號”船搭載“深海勇士”號載人潛水器，在22天里，連續(xù)執(zhí)行了22個深潛潛次，完成了航次科考任務(wù)后抵達三亞。11月24日，“探索二號”科考船搭載著“深海勇士”號載人潛水器趕往新的海域，繼續(xù)進行接下來的相關(guān)科考任務(wù)。

2021年2月2日，載人潛水器支持保障母船“探索二號”搭載載人潛水器“深海勇士”號赴南海執(zhí)行多項科研任務(wù)。在春節(jié)將至?xí)r，完成各項任務(wù)的“深海勇士”號跟隨“探索二號”于同月10日上午返回三亞市。2022年6月24日，崖州灣載人深潛工程實驗室和深海照明工程技術(shù)聯(lián)合實驗室在海南三亞崖州灣科技城揭牌運行，同時迎來“深海勇士”號載人潛水器正式入駐。9月18日，4500米級的載人潛水器“深海勇士”號與中國全海深載人潛水器“奮斗者”號在南海1500米水深區(qū)域完成既定作業(yè)任務(wù)，這是中國首次投入兩臺載人潛水器展開聯(lián)合作業(yè)。2022年10月25日，在海南三亞，“探索二號”搭載“深海勇士”號返航，該次任務(wù)“深海勇士”號完成了其第500次下潛。2023年6月16日，“深海勇士”號載人潛水器完成第577次下潛任務(wù)并隨探索一號科考船返航。

2024年3月4日，全國政協(xié)委員、中國船舶科學(xué)研究中心研究員葉聰表示，“深海勇士”號、蛟龍?zhí)栞d人潛水器和奮斗者號這三臺潛水器，截至該年3月為止，總共累計下潛的次數(shù)已經(jīng)超過1100次，這近三年來，全球一半以上的載人深潛任務(wù)是由這三臺載人潛水器完成的。2023年5月至2024年6月，國家文物局考古研究中心、中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所、中國（海南）南海博物館，使用“深海勇士”號載人潛水器，聯(lián)合對南海西北陸坡一號、二號沉船開展了3個階段的水下考古調(diào)查。

構(gòu)造原理

“深海勇士號”載人潛水器構(gòu)造上由載人艙、浮力材料、定位聲吶、推力器、液壓源、機械手、充油鋰電池組、超高壓海水泵、水下照明、聲學(xué)設(shè)備等組成，其設(shè)計重點是提升了實用性、經(jīng)濟性和可維護性。

“深海勇士號”載人潛水器載人球有五個觀察窗，提供更好的視野覆蓋。潛水器運用的鋰電池取代了原先的銀鋅電池，從而使電池可用次數(shù)從50次增加到500次，使用壽命長達5年左右，有效降低了成本，可借助電力快速上浮和下潛，增加在深海作業(yè)的時間。潛水器的可調(diào)壓水槍和海水泵，可通過海水泵調(diào)節(jié)，在4500米的深度抓取樣品時，保持潛水器水下零浮力的狀態(tài)。

“深海勇士”載人潛水器一共有六個水平垂直的各種方向的推進器。潛水器的機械手在海事下潛任務(wù)中，可自如完成肩部的，肘部的，包括手腕的，各個方向的動作，在水下進行抽樣。潛水器浮力材料的密度差不多是水的一半，它既有比水重的鈦合金材料，又有比水輕的浮力材料，因而，在水中能夠達到一個零浮力的狀態(tài)。通信方面潛水器通過短天線的方式實現(xiàn)母船和載人潛水器通信，短天線的方式可實現(xiàn)和潛水器的各種高效的高速的通信。

“深海勇士”號的潛水器聲學(xué)系統(tǒng)中包括水聲通信機、測深側(cè)掃聲納、多普勒速度儀、避碰聲納的自主研發(fā)工作和成像聲納、定位聲納以及慣導(dǎo)設(shè)備的系統(tǒng)集成工作。聲學(xué)系統(tǒng)可實現(xiàn)通信、測繪、定位以及探測功能。其中船載水聲通信機能在4500米深度下完成圖像、數(shù)據(jù)、文字以及語音的高速穩(wěn)定通信。測深側(cè)掃聲納能在不同深度海底均完成精細測繪，生成地形分辨率達到厘米級。中國國產(chǎn)多普勒速度儀能穩(wěn)定可靠地實現(xiàn)潛水器的速度和對底高度測量。基于國產(chǎn)化多普勒速度儀、慣導(dǎo)以及聲學(xué)定位設(shè)備形成的高精度組合導(dǎo)航系統(tǒng)使得潛水器具備重復(fù)定點作業(yè)能力。

基本設(shè)計

基本參數(shù)

參考資料：

關(guān)鍵技術(shù)

優(yōu)化設(shè)計、安全性評估及應(yīng)用技術(shù)

包括載人潛水器型線、總體布局、載人艙布局、功能特性等的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，載人潛水器服役期間各種設(shè)備的安全性、可靠性設(shè)計與評估技術(shù)，載人艙內(nèi)人因工程設(shè)計評估技術(shù)，載人潛水器應(yīng)用模式及相關(guān)體系設(shè)計技術(shù)等。

載人艙設(shè)計、建造及評估技術(shù)

包括金屬及非金屬材料載人艙的設(shè)計技術(shù)，球形、柱形及其他形狀載人艙設(shè)計技術(shù)，各種材料及形狀的載人艙建造技術(shù)，建造完成后載人艙的檢測及其使用安全性的評估技術(shù)等。

高能量密度動力技術(shù)

包括充油鋰電池設(shè)計、建造及管理技術(shù)，水下燃料電池設(shè)計、建造及管理技術(shù)，水下能源安全性評估技術(shù)，水下能源補充技術(shù)，新型能源深海應(yīng)用技術(shù)等。

水聲技術(shù)

包括各種聲學(xué)設(shè)備在潛水器上的集成設(shè)計技術(shù)，船載高速水聲通信系統(tǒng)設(shè)計及其裝備制造技術(shù)等。

導(dǎo)航定位技術(shù)

包括高精度、高可靠性的水聲定位技術(shù)，水下復(fù)雜環(huán)境下連續(xù)高精度導(dǎo)航技術(shù)，水下作業(yè)目標搜索及作業(yè)點重返技術(shù)等。

浮力材料技術(shù)

包括大深度低密度浮力材料的設(shè)計、制備、成型技術(shù)，浮力材料的測試與安全性評估技術(shù)等。

載人潛水器安全體系技術(shù)

包括載人潛水器技術(shù)安全體系設(shè)計技術(shù)，潛水器狀態(tài)檢測與安全性評估技術(shù)，各種拋載機構(gòu)可靠性設(shè)計、評價技術(shù)等。

載人潛水器控制技術(shù)

包括載人潛水器在復(fù)雜海底環(huán)境下的航行控制技術(shù)，可視化的綜合信息顯控技術(shù)，載人潛水器控制仿真技術(shù)等。

其他

“深海勇士”號載人作業(yè)潛水器還采用了中國首次成功研制的超高壓海水泵和大深度高容量充油鋰電池及電池管理系統(tǒng)，突破了低噪聲推進器、液壓源、浮力材料、機械手、深海照明和高清拍攝等一系列關(guān)鍵技術(shù)。

研發(fā)團隊

“深海勇士”號載人潛水器是“十二五”863計劃的重大研制任務(wù)，由中國船舶重工集團公司第702研究所牽頭、中國國內(nèi)94家單位共同參與。“深海勇士”號總設(shè)計師是胡震，其也曾擔任蛟龍?zhí)栞d人潛水器副總設(shè)計師，是中國重工702研究所的主要研發(fā)人員之一。

應(yīng)用意義

“深海勇士”號于2018年投入實際應(yīng)用，在南海、西南印度洋累計下潛超過100次，承擔了科學(xué)調(diào)查、海洋考古、水下打撈、熱液考察等深海作業(yè)任務(wù)，取得豐碩科研成果。在實際應(yīng)用中，多次實現(xiàn)夜間下潛、一日兩潛，下潛間隔最短5小時，可與6000米級遙控潛水器（ROV）聯(lián)手作業(yè)，展示了良好的實際應(yīng)用性能和可靠性。

“深海勇士”號在南海投入應(yīng)用，其使用效能、經(jīng)濟性和可靠性均達到了國際領(lǐng)先水平。正是4500米載人潛水器這有力的“深蹲”，使得中國的深海技術(shù)及配套體系得以完善，也使得中國從設(shè)計方法、基礎(chǔ)材料到加工工藝的全鏈條實現(xiàn)貫通。正是在“深海勇士”號4500米載人潛水器國產(chǎn)化技術(shù)取得突破后，經(jīng)過科學(xué)論證，中國啟動萬米作業(yè)系統(tǒng)的研發(fā)，包括萬米深度的載人潛水器、無人潛水器、著陸器、滑翔機等，沖向“海底一萬米”的征程。

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