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【工业之美】中国制造全球最大功率无人潜水器 可实现“海底捞针”

中国深海机器人市场尚处于初期阶段,但增长速度很快,年均增幅达到40%-50%。

“海底捞针”或在未来变得更加容易。

据《科技日报》报道,近日,国内目前最大马力的3000米级重型工作机无人缆控潜水器(ROV)在上海下线。该设备系统功率达到250马力,可以潜入3000米海底,以5吨的自重提起4吨重物,同时也是如今全球功率最大的ROV。

据设备生产商,中车时代电气(03898.HK)旗下的上海中车艾森迪海洋装备有限公司(下称SMD上海)表示,此次下线的ROV,先进性在于能够在海面船舶的操作舱内,通过显示屏操作潜水器进行水下动作,且操作信号实时传输,没有时间误差。同时,该潜水器也可以使用声呐进行探测定位,在水下作业时,根据周边能见度情况,可视范围可达到1-3米。

“这款潜水器的操作精度能达到几毫米,可实现在水下捡起一根针。”SMD上海副总经理严允在接受澎湃新闻采访时表示。

国内目前最大马力的3000米级重型工作机无人缆控潜水器。图片来源:视觉中国

英国SMD公司是全球深海机器人的第二大提供商,主要从事深海机器人和海底工程机械制造。2003年起,SMD开始进入工作级无人缆控潜水器制造领域,它同时也是全球首套商业海底采矿设备提供商。2015年,中车时代电气以1.3亿英镑(约合11.5亿元人民币)的价格收购了SMD100%的股权。

根据传输信号方式和连接方式的不同,现代深海机器人产品主要分为无人缆控潜水器(ROV)和自助式潜水器(AUV)两种。ROV的平均到达深度在1000-3000米之间。AUV的运行深度一般在3500-6000米之间,但由于造价昂贵,技术发展不成熟,普及程度略逊于ROV。

中国大洋事务管理局处长、“蛟龙号”载人潜水器试验性应用航次现场副总指挥李向阳在7月17日举行的中国中车深海装备产业发展论坛上表示,海底资源极为丰富,但深海作业极为复杂,深海资源勘察、海底采矿都需要大量深海装备,技术难度非常大。

由于深海环境复杂,无人潜水器需要有强大的通讯能力,且能够在超大压力下维持机械臂的灵活操作,因此,深海工程装备的运营风险极高。

此前,日本的“Kaiko海沟号”曾在1995年下潜至全球最深的海沟马里亚纳海沟的底部,测得该海沟深度为10911米,创下潜水深度的纪录,但2003年5月,该潜水器在执行任务时丢失。

2014年,美国耗资800万美元的“海神号(Nereus)”机器人在水下9000米作业时因水压太大遭挤碎,当时海水压力高达1125万千克/平方米。

近年来,全球深海工程装备市场正在快速增长。据国际海事机构Douglas Westwood预测,2013年-2017年的这五年,世界深海机器人作业的累计支出预计达97亿美元(约合655亿元人民币)。

国家发改委的数据显示,2017年,海洋生产总值占国内生产总值比重达到了9.4%,其中,海洋制造业增加值突破了3万亿元。

但中国在海洋重大装备制造领域仍存在诸多薄弱环节。《海洋工程装备制造业中长期发展规划(2011—2020年)》中提到,产业发展仍处于幼稚期,经济规模和市场份额小;研发设计和创新能力薄弱,核心技术依赖国外;尚未形成具有较强的国际竞争力的专业化制造能力,基本处于产业链的低端;配套能力严重不足,核心设备和系统主要依靠进口。

中国深海机器人市场尚处于初期阶段,但增长速度很快,年均增幅达到40%-50%。

SMD公司董事长陈剑表示,此次下线的3000米级重型工作级ROV是中国第一台商业化深海机器人,未来将会实现批量生产。之后还将围绕更深的海洋、更小的体积、无人化和智能化方向去开发产品。

此外,中国也有多台万米级无人潜水器正在测试当中。2015年10月,中国首台万米级无人潜水器“彩虹鱼”在南海下潜到4328米的深度。

2015年首次亮相的“彩虹鱼”深海无人潜水器。图片来源:视觉中国

2016年,中国自主研制的“海斗”号无人潜水器最大潜深达10767米,创造了中国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录。另一台中国自主研发的“海龙Ⅲ”勘查作业型无人缆控潜水器也在今年4月进行了4500米级海试,最大潜深4266米。

正在进行海试的“海龙Ⅲ”图片来源:视觉中国
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