國產深海機械手完成水下6000米測試,2020年將挑戰萬米

近日,中國自主研製的海底1萬米潛水器的機械手完成了6000米的深海測試工作。該萬米載人潛水器是由中國船舶科學研究中心牽頭研製的,預計於2020年在世界最深的馬裡亞納海溝進行10000米的深潛測試,如果成功,它將成為世界上下潛深度最大,最先進的潛水器之一,並且具備覆蓋全球海洋100%海域的作業能力。

國產深海機械手完成水下6000米測試,2020年將挑戰萬米

機械手是潛水器的重要部件,水下觀察任務中的布放、拾取以及採樣都要靠機械手來完成。說到深海載人潛水器,就不能不提“蛟龍號”,它是我國自行設計、自主集成研製的載人潛水器,2012年6月,蛟龍號在馬裡亞納海溝創造了下潛7062米的中國載人深潛紀錄,同時也是世界同類作業型潛水器最大下潛深度紀錄。

但是,在7000米的深潛任務中,蛟龍號使用的是全進口的機械手,所以研究團隊立志在2020年的萬米測試中,使用完全國產的機械手,取得技術突破。據駕駛蛟龍號完成深海測試的“載人深潛英雄”付文韜回憶,在下潛到海底7062米時,他打開了潛水器的燈光照明系統,以觀察海底動物爬行的痕跡,而機械手出現了反應動作慢且有較大延時的現象,好在他沉著應對才沒有空手而回。

在極端的深海環境,潛水器的機械手完全暴露在水中,耐壓的同時還要進行精密操作,而溫度和壓力會讓油變得粘稠,這也是導致機械手出現延時甚至故障的原因。機械手在海底要面對917個大氣壓的壓強,對比我們平時做飯用的高壓鍋只有1.1個。

國產深海機械手完成水下6000米測試,2020年將挑戰萬米

在這次的測試中,研究人員吸取了上一次的經驗,找到了一種全新的液壓油,它具有低含氣率、低含水率、少固體微粒等特點,並且在注油時施加了一定的正壓力,同時採用真空注油和高壓注油相結合的方法,達到深海液壓系統使用要求。

這樣一來,機械手在海底也能實現自由活動,而且為了更好地完成採集任務嗎,它的動作還要保持穩定流暢。據機械手的研發人員介紹,該機械手的作業精度能達到2釐米,可以把一個探針插到一個小孔裡面,其末端夾具有六自由度的操作能力。

國產深海機械手完成水下6000米測試,2020年將挑戰萬米

在機械手的設計研製中,兩大核心部件分別是肘擺的關節和腕轉的關節,如果採用進口機械手,其價格就相當於整機的一半。之前蛟龍號的機械手就受制於人,不僅成本高而且維修起來也非常困難。

為了造成國產機械手,研究團隊用6年時間突破關鍵技術,解決了傳感器在低速運轉時會抖動等諸多難題,使國產機械手達到了世界領先水平,外殼耐壓,操作精準。目前,機械手已經通過6000米的測試,下一步將繼續升級改造,目標就是2020年的萬米深潛試驗。


分享到:


相關文章: