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海馬號
來源:互聯網

海馬號是中國自主研制的首臺4500米級深海遙控無人潛水器(ROV)作業系統,由廣州海洋地質調查局聯合上海交通大學、浙江大學、海洋化工研究院、同濟大學哈爾濱工程大學等單位共同完成研制。海馬號ROV(本體)長4米、寬2.1米、高2.6米、重5噸,整個系統包括水面控制室、吊放回收系統、臍帶纜、“海馬”號ROV及其機械手和作業工具。

2008年,“海馬號”作為國家“863”計劃海洋技術領域“4500米級深海作業系統”重點項目正式啟動。6年間,團隊成員翻譯和查閱文獻超過1000篇,進行了上千次試驗,最終突破了深海無人遙控潛水器核心技術。2014年,“海馬”號三次下潛到南海中央海盆最深處4502米的海底,圓滿完成了預定的海試作業任務,并通過了114項考核指標的現場考核和海試驗收。2015年3月,“海馬”號首次在南海北部陸坡西部投入地勘應用,探查和搜尋與海底“冷泉”活動和與水合物賦存相關的微地貌特征。2017年,海馬號在西太平洋富鈷結殼礦區的6次下潛作業中,實現了中國首次 ROV 搭載鉆機作業、首次富鈷結殼厚度在線聲學原位探測等多項新突破,創造了多項新紀錄。2025年9月18日,海馬號深海遙控潛水器下潛至1522米深的海底,采集滲漏點溢出的可燃冰及伴生氣??扇急诮祲鹤饔孟拢纸猱a生的甲烷氣體成為“源火”氣源,該“源火”被中華人民共和國第十五屆運動會和全國第十二屆殘疾人運動會暨第九屆世界特殊奧林匹克運動會采用為火種。

海馬號具有作業深度大、不受動力供給限制、作業時間長、設備支持功能強、數據實時傳輸顯示、操作人員無水下安全問題等優點。可廣泛應用于中國資源、環境、工程、救撈、漁業、考古和國防等眾多領域?!昂qR號”無人遙控潛水器從科研成果到實用化深海調查裝備的快速轉化,是中國科研成果在地勘領域投入實際應用并取得突破性成果的成功范例,填補了中國深海探查作業手段的一項空白,在中國深海技術裝備研發領域具有里程碑式的意義。

歷史沿革

研制背景

深海潛水器裝備技術水平在一定程度上標志著一個國家海洋資源勘探開發的科技水平,乃至海洋權益的維護能力。深海潛水器裝備技術是海洋探查和資源開發利用不可或缺的手段,發展該技術不僅對國民經濟和社會發展以及國家海洋軍事安全有重大意義,還對未來深海打撈、救援、海洋旅游業、海洋空間利用等有著不可估量的價值和戰略意義。

與世界先進國家相比,中國面向深海的裝備技術水平還存在比較大的差距,且諸多關鍵技術為少數發達國家所壟斷,嚴重制約了中國參與國際海洋競爭的能力和向更深更遠的海洋進軍的進程。在此背景下,2008年科技部通過國家高技術發展研究計劃(國家高技術研究發展計劃)支持的“海馬號”深海遙控潛水器研發與應用項目,正式開啟了中國深海資源探查與開發、深海潛水器裝備技術開發的進程。

研制歷程

2008年,“海馬號”作為國家“863”計劃海洋技術領域“4500米級深海作業系統”重點項目正式啟動,由中國地質調查局廣州海洋地質調查局牽頭,聯合上海交通大學、浙江大學、海洋化工研究院同濟大學哈爾濱工程大學等單位共同開展研發工作。6年間,團隊成員翻譯和查閱文獻超過1000篇,進行了上千次試驗。2014年2月20日至4月22日,“海馬號”搭乘“海洋六號”綜合科學考察船,分3個航段在南海進行海上試驗獲得圓滿成功,并通過國家863海洋技術領域辦公室的驗收。

技術特點

系統組成

“海馬”號ROV(本體)長4米、寬2.1米、高2.6米、重5噸,整個系統包括水面控制室、吊放回收系統、臍帶纜、“海馬”號ROV及其機械手和作業工具?!昂qR”號ROV由水下電力分配系統、水下控制系統、水下液壓系統、水下推進系統、水下攝像系統、水下照明系統、水下探測系統和水下作業系統構成。

技術突破

經過6年的攻關克難,研發團隊全面掌握了大深度無人遙控潛水器的設計和研制、系統集成和聯調、深海無人遙控潛水器的控制和監測、遠程高壓電力的傳輸與分配、長距離信息傳輸、在線絕緣檢測、大深度水下液壓動力源、推進與控制、大深度浮力材料制造、多功能作業機械手設計制造、大負荷升沉補償和大深度潛水器考核試驗等多項核心技術,實現了項目的總體目標,使“海馬”號ROV整套裝備的國產化率達到90%,為中國無人遙控潛水器的國產化和產業化奠定了堅定基礎。海馬號ROV具有作業深度大、不受動力供給限制、作業時間長、設備支持功能強、數據實時傳輸顯示、操作人員無水下安全問題等優點。

驗收表現

2014年2月20日至4月22日間,海馬號ROV在南海進行了三個航段由淺到深的海上試驗。海馬號共完成17次下潛,3次下潛到南海中央海盆4502米的海底進行作業試驗,圓滿完成了預定的海底作業任務,并成功實現與水下升降裝置的聯合作業,通過了114項考核指標的現場考核,其中技術指標為91項。海馬號通過4500米海試驗收是2014年度中國海洋科技界的一項重大科研成果,入選“兩院院士評選2014年中國科技進展新聞”(排名第二),以及“2014年度中國海洋十大科技進展”(排名第一)和“2014年度、2015年度地質科技十大進展”(排名第一)等。

投入應用

海馬號裝備有水下攝像/照相系統、聲吶、作業工具、多功能機械手,并有可更換的、不同功能的水下作業底盤。海馬號具備開展海底多角度攝像、機械手作業、聲光電探測、海底原位實驗等綜合作業手段,可進行海底全覆蓋測繪學、沉積物與生物抽樣、物理海洋測量、現場地球化學分析,并具有海底觀測網與儀器設備布設和回收、海底管線維護、深海打撈等擴展作業功能,可廣泛應用于中國資源、環境、工程、救撈、漁業、考古和國防等眾多領域。

2015年3月,海馬號隨母船“海洋六號”開赴南海,對海底“冷泉”活動和與天然氣水合物賦存相關的微地貌特征展開勘查。海馬號第一次下潛就取得了重大發現,在南海北部陸坡西部海底首次發現了與天然氣水合物相關的瓣鰓綱生物群、甲烷生物化學礁、碳酸根結殼、菌席和氣體滲漏等活動性“冷泉”標志,獲取了高清視頻和實物樣品,同時記錄了海底溫度異常和超高甲烷含量異常?!昂qR冷泉”是在中國管轄海域內由中國自主研發的深海高科技探查裝備第一個發現的海底活動性“冷泉”,這次作業證明了“海馬”號的作業能力,該“冷泉”也因此被命名為“海馬冷泉”。

2015年6月15日至18日,海馬號在大洋第36航次應用中,通過高清視頻觀察、機械手作業和各種搭載傳感器測量,圓滿完成了在采薇海山區復雜陡坡的地形環境中的6個站位富鈷結殼資源探查作業任務,拍攝和記錄了近百分鐘海底高清視頻,利用機械手抓取了數十公斤結殼樣品和鈣質沉積物樣品,獲取了全程物理海洋測量數據和海底原位水樣,首次對自主研制的小型鉆機和切割機進行了實際應用試驗,達到了預期的科學目標。海馬號在采薇海山的成功作業,是中國自1997年起,在開展了近20年海山區結殼資源調查工作中的一個質的飛躍,填補了中國在該領域技術手段的一項空白。

2017年,海馬號在西太平洋富鈷結殼礦區的6次下潛作業中,取得了包括海底微地形、結殼類型、原位結殼厚度、水文動力學生物多樣性等多領域探查的豐碩成果,累計獲取結殼樣品336公斤,并實現了中國首次 ROV 搭載鉆機作業、首次富鈷結殼厚度在線聲學原位探測等多項新突破,創造了多項新紀錄。

2018年4月底,廣州海洋局“海洋六號”科考船與中國科學院深??茖W與工程研究所“探索一號”科考船分別搭載“海馬”號和“深海勇士”號,對南海珠江口盆地西部海域“海馬冷泉”區進行聯合科學考察。期間,“海馬”號開展對海底“冷泉”的綜合探查及抽樣作業;“深海勇士”號查明海底“冷泉”的分布范圍、區域性特征、地形特征,并進行取樣等作業。這次聯合科考取得了“一加一大于二”的超預期多方面科學技術成果,為國產深海技術裝備的業務化運作起到了先行示范作用。

2025年9月18日,海馬號深海遙控潛水器(ROV)下潛至1522米深的海底??蒲腥藛T遠程精準操控機械臂持采集艙,采集滲漏點溢出的可燃冰及伴生氣??扇急诮祲鹤饔孟?,分解產生的甲烷氣體成為“源火”氣源,該“源火”被中華人民共和國第十五屆運動會和全國第十二屆殘疾人運動會暨第九屆世界特殊奧林匹克運動會采用為火種。10月9日,火種采集儀式在廣州海洋地質調查局科考碼頭舉行。

影響意義

“海馬號”無人遙控潛水器從科研成果到實用化深海調查裝備的快速轉化,是中國科研成果在地勘領域投入實際應用并取得突破性成果的成功范例,填補了中國深海探查作業手段的一項空白,在中國深海技術裝備研發領域具有里程碑式的意義?!昂qR號”已分別在南海中央海盆、南海北部陸坡和西太平洋采薇海山結殼資源分布區進行了海底作業,布設了科技部、國土資源部等永久性標志物,該作業行動是中國國產深海探查裝備在深海海底開展實踐應用的具體體現,彰顯了深海探查領域的技術研發與工程實施能力。

參考資料 >

中國第一個4500米級深海遙控機器人:“海馬號”.中國科協企業創新服務中心 .2025-10-14

馳騁在大洋深處的駿馬.中國地質調查局.2025-10-14

“海馬”號深海無人遙控潛水器彰顯強國力.中國地質調查局.2025-10-14

探海三寶“蛟龍”、“海馬”、“海斗”到底牛在哪?.百家號.2025-10-14

燃冰成炬——十五運會和殘特奧會“源火”成功從南??扇急胁杉?/a>.新華網.2025-10-14

這團火,有何不同?.百家號.2025-10-14

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