勇闯深海的“黄胖鱼” 揭秘中国水下机器人

4月20日，“黄胖鱼”回家了。这条长相萌萌的“黄胖鱼”，历经三个多月的印度洋海底探险，终于顺利完成了所有试验探测任务，载誉归来

4月20日，“黄胖鱼”回家了。这条长相萌萌的“黄胖鱼”，历经三个多月的印度洋海底探险，终于顺利完成了所有试验探测任务，载誉归来。

其实“黄胖鱼”有一个很高大上的名字：潜龙二号。大名鼎鼎的“蛟龙号”是它的亲戚。它是“十二五”国家863计划“深海潜水器技术与装备”重大项目的课题之一，中科院沈阳自动化所是它的诞生之地。

中国水下机器人的探索已有30年，这一次，“黄胖鱼”的海底探险，有哪些新的突破？又意味着什么？新华社记者将揭开它的神秘面纱。

探秘深海石林，首次征服中脊海底

长3.5米，通体鲜黄色，头尾各有两个红色“鱼鳍”型推进器，“潜龙二号”看上去就像一条黄胖鱼。

1月10日8时许，西南印度洋，海面风平浪静。但在深达3000多米的海底却崇山峻岭，最大落差高达1000多米。与此前在湖中和浅海的“模拟考试”不同，“黄胖鱼”要在这里完成它的第一次大考。

在止荡绳的牵引下，“黄胖鱼”缓缓由“向阳红10号船”的后甲板没入水中。中科院沈阳自动化所研究员刘健此刻既激动又紧张，眼睛一动不动地看着小黄点逐渐消失在蔚蓝色的大海里，才忙着回到监控室。作为“潜龙二号”总设计师，“黄胖鱼”就像刘健的孩子。

这时，研发团队的所有人也都簇拥到监控室，全神贯注地看着屏幕。“黄胖鱼”每隔24秒出现一个新的数据，并逐渐形成运行轨迹。约半小时后，“黄胖鱼”到达预定深度，开始自主航行。

“有时候数据会超过一分钟甚至更久不更新，心里就有点着急，过一会运行轨迹又出现了，才松了一口气。”“潜龙二号”软件负责人徐春晖说，印度洋中脊海底环境复杂，作业难度极大。稍有不慎“黄胖鱼”就会发生碰撞，甚至一去不复返。

为了提高“潜龙二号”海底实战力，研发团队改进了传统的回转型设计，使用立扁形设计和可旋转推进器减少行进阻力，还首次采用基于前视声呐的避碰控制方法。刘健说：“本次探测时的一次下潜探测中，就触发了90次避碰，它都有效规避了，没有发生一起触碰事故。”

近90天的海试中，“潜龙二号”首次成功完成了对“海底黑烟囱”――深海硫化物热液区的探测，这个区域富含铜、锌、铅、金与银、钴、锰等金属元素。单次下潜最长时间超过32小时，最大深度超过3200米，连续4个长航程成功探测成绩为我国深海机器人之最。同时“黄胖鱼”还拍摄到含有硫化物、玄武岩、贝壳及多种未知名字的鱼虾类生物高分辨率照片300多张，为将来硫化物矿区的评估及科学研究提供了重要依据。

三十年磨砺，大国工匠显身手

75岁的封锡盛，是中国工程院院士、中科院沈阳自动化研究所研究员，他见证并参与了中国水下机器人从零起步到发展壮大全过程。

上世纪70年代末，被誉为“中国机器人之父”蒋新松院士提出发展水下机器人。1986年，中国研制出我国首个水下机器人“海人一号”，1995年诞生了“CR-01”6000米水下机器人，但二者均为原理型样机，没有进入实际应用。

2010年以后，水下机器人发展进入“快车道”。“蛟龙”号载人潜水器在7000米级海试中打破世界同类型载人潜水器最大下潜深度。紧接着，无人系列的“潜龙一号”和“潜龙二号”也横空出世。

屈指一算，从“海人一号”到“潜龙二号”，中国水下机器人整整走过30年，科学家的不懈追求让它“游”得更深更远。

“研制‘海人一号’之前我都没见过水下机器人什么样，全靠团队自主摸索。”封锡盛说，研发1000米自主水下机器人时，靠全国大协作，几十家单位院所联合攻关；研制“CR-01”时，和俄罗斯科学家合作，从1000米直接跨越到6000米，克服了关键技术和零部件的重重困难……作为自主研发、拥有自主知识产权的“潜龙二号”，可以说标志着中国水下机器人发展进入到一个新阶段，已跻身国际先进水平。

中国为什么要研发水下机器人？这是一个国家综合实力的象征。

据了解，日本研制的“海沟”号，1997年在关岛附近成功地下潜到10911米深的马里亚纳海沟底部；号称“黑匣子搜索神器”的美军“蓝鳍金枪鱼”号，曾潜入南印度洋搜寻马航失联客机MH370的下落……

进入21世纪以来，发达国家都凭借本国的实力希望更大限量地分享深海海底资源这块“蛋糕”。于是，在《联合国海洋法公约》框架内，“蓝色圈地”运动正日趋激烈。

封锡盛说，正是通过几代水下机器人的探测，我国已在太平洋申请了15万平方公里的多金属结核矿区，在西南印度洋申请了1万平方公里的多金属硫化物矿区，为了解深海资源奠定了坚实基础。水下机器人技术发展为我国“蓝色圈地”运动发挥了重要作用。

未来目标：马里亚纳海沟

印度洋归来，刘健团队已经开始谋划“潜龙二号”的2.0版。这个团队除刘健外，都是80后，年龄最小的出生于1992年，他们将赋予水下机器人更多可能。

“希望它更智能识别障碍，拥有在水下更强大的生存能力和执行能力，甚至实现自我保护及自我健康诊断。”80后王晓飞是载体结构负责人。团队中最年轻的一员，1992年出生于的孙波则说自己的名字似乎注定了与海洋结缘，在他眼中，未来的水下机器人将更像一条人鱼――拥有人类智能的鱼。

“潜龙二号”的成功海试，巩固了中国科学家乘势而上的信心，但并没有模糊自己与世界顶尖水平的差距。

我国水下机器部分单机性能与国外相齐，但生态体系建设相差甚远。封锡盛说，国外的水下机器人已形成研究、设计、制造、应用、服务、科普、比赛、教育和人才培养的全体系，“而我国目前还大多是科研机构主导研发，企业参与很少。”

刘健表示，即使是单机，智能化水平和通讯能力仍有许多问题待解。如何让“黄胖鱼”像人一样有更多的智能，永远没有止境，甚至我们取得的一切，只是刚刚开始。

科学家们对水下机器人革命的预测是，水面和水下相混合，成为混合机器人。“它可以是一体，也可以是模块化的组合，还可以和空中、地面机器人共同开展工作。”封锡盛说。

“十三五”规划中已明确提出加强深海、深地、深空、深蓝等领域的战略高技术部署。“以‘潜龙二号’为新的起点，中国水下机器人开始游向下一站。未来十年，中国的水下机器人一定能到达马里亚纳海沟。”封锡盛说。（新华社沈阳5月7日电）