“向海洋最深处进发!”

——上海交大船建学院水下工程海试团队支持大洋科考应用纪实
中国船舶报 2023年05月19日 苏婧

  上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院水下工程海试团队由船建学院水下工程党支部在水下工程研究所中抽调的骨干力量组成,是一支积极有为、奋发向上的海上装备试验保障青年队伍。日前,该团队在上海交大五四表彰中荣获该校“青年文明号”称号。

  水下工程海试团队所在的上海交大水下工程研究所前身为上海交大的深潜研究室,是国内知名的高水平水下技术和装备研究机构。该研究所在深海无人潜水器、水下重载施工作业装备技术等方面具有明显的学科特色,长期以来承担了多项国家重大科研项目,研制了以“海龙”系列无人遥控潜水器(ROV)、“思源”号万米自治遥控潜水器(ARV)为代表的一系列国之重器,为国家深海资源调查、深渊科学研究提供装备和专业人才支撑。

  自2018年以来,水下工程海试团队已先后支持了大洋第48、52、56、59、60、61、75、78航次等多个航段“海龙Ⅲ”号、“海龙Ⅳ”号ROV系统的大洋科考应用和“思源”号全海深无人潜水器ARV研制项目多次湖试海试应用,为我国深海多金属结核结壳和热液硫化物区域调查、海底环境与生物多样性调查作出了重要贡献,业内影响力和声誉不断提升。

  2022年10月26日,水下工程海试团队自青岛码头启航,参加大洋第75航次科学考察第二航段任务,开展对新概念深海多金属结核原位集矿技术验证平台“曼塔号”深海原位采矿系统在6000米级海域的海上性能测试并获得成功。“曼塔号”是国际上首台采用浮游行进方式的深海多金属结核原位集矿技术验证平台,对海底环境扰动小,地形适应能力强,代表了一种全新的绿色深海集矿方式。该平台最大作业深度6000米,采集行进速度为0.2~0.6米/秒。集矿平台由浮游式ROV载体搭载与海底轻接触的集矿头组成。集矿作业时,ROV载体远离海底在水体中浮游行进,只有集矿头轻贴海底滑行集矿;集矿完成后,ROV载体可回收集矿头,集矿平台采用浮游行进方式对集矿效果进行回检。由于其作业方式酷似魔鬼鱼(MANTA)的海下运动方式,因此得名“曼塔号”。

  在此次海试过程中,水下工程海试团队支持“曼塔号”搭载小型集矿头共开展了6个潜次的集矿试验。试验最大水深超过5600米,总采集距离超过300米,搭载的小型集矿头最大采集能力超过20吨/小时;采集行进结束约20分钟后,对采集区域进行了回检,采集痕迹洁净、几乎无剩余结核,海底沉积物扰动深度普遍小于6厘米,采集区域附近水体清洁、基本无羽状物遗留;对采集到甲板的结核样品进行检查,最大结核粒径长轴大于10厘米,结核完整度高。试验表明,“曼塔号”创新型的集矿作业方式是成功的,具有优良的采集能耗、采集率、沉积物扰动等性能,为未来深海采矿工作探索出全新的道路。这也是国际上首次实现基于浮游行进方式的多金属结核采集。

  “曼塔号”由上海交大与北京先驱高技术开发有限责任公司联合国内多家单位研制而成。其研制工作于2022年3月1日正式启动,在设计阶段和装备总装调试阶段皆受到疫情带来的严峻挑战。为抢抓进度,项目组安排关键人员驻扎实验室,上海交大及船建学院领导也给予了大力支持,保证了“曼塔号”按时研制完成并于当年10月24日抵达青岛。在疫情的严重影响下以不到8个月的时间完成了“曼塔号”的设计研发,并圆满完成海上试验,充分体现了上海交大人不惧挑战、自强拼搏的精神。

  “向海洋最深处进发!”水下工程海试团队成员以高度的责任感、扎实的专业知识与技术,长期开展水下装备技术的研发与应用工作,支持海龙系列装备的大洋科学考察与应用,传承着水下工程研究所“特别能吃苦、特别能战斗”的精神品质,在不断的工程实践应用中发展壮大,逐渐成长为一支有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代青年队伍。

  (苏婧) 

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