这些海洋作业器具，你认识吗？ - 深海科考设备

瘦竹 · 发表于其他海洋设备 2024-5-15 23:11:15

6月8日，由中国科学院沈阳自动化研究所主持研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器搭乘“探索一号”科考船载誉归来，让我们了解了中国先进的深潜技术。那么，同学们，你们知道，用于海洋作业的器具，都有哪些吗？

海洋开发船

海洋开发船（cean development ship）是指一种专门从事海洋调查研究、海洋资源利用和海洋环境保护的船舶，主要分有：海洋资源开发船、生物资源开发船、海洋能源开发船、海水资源利用船和海上、海底空间利用船及海洋调查船。

海洋开发船也即海洋工程产品，主要为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段和设备。而海洋工程的主要内容可分为资源开发技术和装备设施技术两大部分。主要用于资源开发（海底油气钻采、深海矿物采掘、海水资源利用、海洋捕捞、海洋能源等）、装备设施（海洋探测装备、潜水、海洋土木建筑、防污染等）。

海洋开发用船在分类上主要分为海洋资源开发船、生物资源开发船、海洋能源开发船、海水资源利用船和海上、海底空间利用船及海洋调查船。而海洋资源开发船又分为油、气田开发船（海洋地质勘探船、海上钻井装置、采油生产平台等）和海底采矿船及海水提铀船。

海洋调查船

由于人们对海洋资源的重视和军事上的需要，近年来对海洋的自然现象，包括物理、化学、地质矿物、地理、生物、气象、水文、海底地形地貌和考古等各方面进行了大量综合性的调查研究，致使海洋科学迅速地发展起来，于是海洋调查成了一项专门的业务。为了适应这种需要，不少国家都着手大量建造专用的海洋调查船舶，属于海洋调查性质的深潜器也相应发展起来。

海洋调查船是活动的海洋研究基地，可分为综合调查、气象调查、渔业调查、定点调查等。根据不同的海区和不同的任务，调查船的大小，技术性能和所装备器材的复杂程度，可以有很大的差别。对海洋调查船的一般要求是：要具有坚固的船体和优良的航海性能；大的续航能力和经济的航行性能；供设置实验室和资料保存等所需的舱容；便于工作的宽敞的甲板面积和装载观察仪器的空间；投置入海中的观察仪器和取样设备的起卸装置，给工作人员创造方便的工作条件和居住条件等。观察精度要求较高的调查船，主要的仪器应加防震装置，船舶能微速航行和小的回转半径等。有的海洋调查船上还带有直升飞机协助调查工作。

科考船“探索一号”

探索一号原名“海洋石油299”，隶属于中国科学院深海科学与工程研究所，拟改造成为4500米载人潜水器母船及深海科考通用平台。其定位基于与深海潜水器目标海域的科学研究和工程项目，如海洋资源探测、地球化学研究、海洋生物采集等，并兼顾中科院未来发展相适应的科学项目。

2016年5月5日，我国4500米载人潜水器以及万米深潜作业的工作母船——“探索一号”在中船澄西广州公司完成主体改修工程，正式交付中国科学院。载人潜水器及万米深潜作业的工作母船“探索一号”科考船结束首次航行，停靠在南海救助局三亚基地救助码头。

2016年8月23日，中国科学院获“探索一号”科考船的首次航行中，中国深海设备在万米海底获取超过100升的万米海底水样，这是中国深海设备首次获得万米海水，在国际同等或类似装备上也尚无先例。

2018年10月16日约15时，历时54天，在马里亚纳海沟完成了87个站位和504公里测深测线作业的“探索一号”科考船，载着中科院海斗深渊科考试验队59名成员和多项科研成果，顺利返回三亚。此次科考的许多发现创下了国际纪录——在国际上首次诱捕获得全程低温保存的7000米级3条狮子鱼样品和9000米级2只糠虾样品；国际上首次在7012米水深发现索深鼬鳚属鱼类，这是已知的该属存活的最大深度；国际上首次在同一潜次实现全海深垂直分层水体微生物原位富集与固定取样，最大深度10890米。

2020年3月10日上午，中科院“探索一号”船载着“深海勇士”号载人潜水器在三亚崖州湾科技城南山港码头启航。

深潜船

在20世纪50年代末，人类对海底的认识还很少，可能还不如对于月球的表面更熟悉。那时还没制造出一艘在水下自由下潜到足够深度的潜水艇。但是很快，法国人雅克·库斯陶就发明并建造了“潜水碟”号深潜船，改写了人类探索海底世界。“潜水碟”号和可携带呼吸器的设计使水下考察事业发生了革命性的变化。“潜水碟”号曾100多次潜入海面下305米深处。60年代初期，“潜水碟”号促成了“大陆架行动计划”，这是库斯陶最大胆的一系列海洋调查。库斯陶曾说，人类到海底去并不仅仅是为了考察，而是为了谋求新的生存空间。

深潜器

深潜器，具有水下观察和作业能力的活动深潜水装置。主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动的水下作业基地。

对海洋进行科学考察，其中有许多项目仅用水面船舶还不能满足要求。例如对海洋重力测定，利用潜艇潜航不受波浪的影响，可测到比较精确的数据。对北冰洋冰层下的考察；对深海海底的地质地貌的直接观察和采集标本；用于反潜作战的水声研究；搜集沉船和捞取沉入海底的特定物体等，这些工作都需要特殊装备的浅海和深海深潜器(艇)来完成。

近代深潜器(艇)一般都有一定活动能力，但使用前多数由大型水面船舶系带到现场，然后从母船甲板上放下，对海底进行研究和考察。母船设有维修工场、研究室、住舱、作业甲板及起卸吊杆装置等。

深潜器是一种能在深海进行水下作业的潜水设备，分民用和军用两类，具有军民通用性质，一般不携载武器，吨位在20-80 吨左右，个别达300-400 吨，潜水深度一般为2000-5000 米左右，个别达 11000米。现在正在设计和使用的遥控机器人/深潜器绝大部分是依靠与舰船联接的缆线操纵行动。使用电缆遥控操纵深潜器的优点是：

（1）能长时间提供动力；

（2）有高速率数据传送能力；

（3）与辅助舰船之间的联系可靠，不会受到无线电或其他信号的干扰。

缺点是同时又限制了深潜器的机动能力，电缆像风筝线一样地拴住了它，而且电缆还需经常维修更换。

深潜器有多种，主要分为一下两类：

1、无人有缆深潜器（水下机器人）

此类深潜器共同特点是自身通过一条缆索与水面母船连接。早期，缆索只作系结深潜器与母船之用。近年来，此种缆索往往兼作由水面母船供电给深潜器的电缆兼作拖缆之用。图为可在一定范围自行活动的球形壳体深潜器。

1987年，日本海事科学技术中心（JMST）研究成功可下潜3300米的深海无人有缆遥控潜水器“海鲀3K”号。该装备可在载人潜水之前对预定潜水点进行调查，也可用于海底救护，在设计上有前后、上下、左右三个方向各配置两套动力装置，基本能满足深海采集样品的需要。90年代初，该技术中心配合 “深海6500”号载人潜水器进行深海调查作业的需要，又成功建造了万米级无人遥控潜水器。该潜水器可较长时间进行深海调查，潜水深度达到11000米，是世界最高纪录。日本正在实施一项包括开发先进无人遥控潜水器的大型规划。这种无人有缆潜水器系统在遥控作业、声学影像、水下遥测全向推力器、海水传动系统、陶瓷应用技术、水下航行定位和控制等方面都将有新的开拓与突破。

2、无人无缆深潜器（水下智能机器人）

除各种有人深潜器之外，60 年代以后无人深潜器的发展也引人瞩目。无人深潜器是一种能模仿人进行某些活动的自动机械，能够在人难以适应的深水环境中代替人进行工作。60 年代美国就研制出了第一代水下机器人CURV 号，它具有电动推进装置、水下电视摄像机、声纳和打捞机械手等设备，工作深度为 2100 米。无人深潜器有系缆式和无系缆式两种，前者需要水面母船传输动力并进行遥控，后者可以自行机动，具有一定的自主功能。当前，无人深潜器的最大下潜深度已达7600 米，它是由美国的“米达”Ⅱ号创造的。

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