遥控潜水器(7)遥控潜水器是一种可以遥控的水下运行器,用于水下探测。专门用于扫雷作业的是扫雷遥控潜水器,用于以探测、清除海域的水雷障碍,以避免不必要的人员伤亡。1983年,中国成功研制出第一艘无人有缆遥控潜水器HR-01型。沈阳自动化研究所研制出一种有缆观测型水下机器人HY-01型。该系统是纯观测型水下机器人,无机械手操作系统,比HR-01型体积小巧,且操作灵活。此后,中国又继续开发研制出HR-02型和HY-02型。
该潜水器重2000千克,潜深200米,具有水下观测、推进和通信系统及水上遥控、观测和操作系统,并有多关节主从式机械手操作系统,航行和姿态控制系统等,能连续在水下进行观测、取样、切割、焊接等作业。
可用于海底科学考察、海上救捞,及江湖坝底、大桥桥墩和海上钻井平台水下部分结构的检查等方面的工作。
目前扫雷用的遥控潜水器(ROV)的潜水深度一般为几米到500米左右。
用ROV扫雷的过程大致如下:扫雷舰的声呐发现水雷后,先给出其大致方位,然后给ROV装上扫雷装药,再把ROV放入水中。操作人员通过光缆控制它驶向目标,在目标附近,ROV的摄像机拍摄目标的图像并将它传回军舰,操作人员进一步确定它是不是水雷,若是,就对目标精确定位,ROV把炸药在水雷旁放好,然后返回母舰,最后引爆水雷。扫除锚雷时,先由ROV切断锚链,水雷浮出水面后再用炸药引爆。
美国研制的PAP-104遥控潜水器,有14个国家的海军装备了350台这种水下机器人。PAP-104共有5代产品,英国、沙特阿拉伯和新加坡均装备了它的第5代产品。它既可扫除锚雷也可扫除沉底雷。
意大利研制的Pluto遥控水下机器人,也是扫雷用的遥控潜水器,它共有三种型号,潜深400米。它的改进型Pluto Plus共生产了25台,埃及等三国的海军装备了它。它的缆绳长2000米,航速由4节提高到7节,蓄电池的容量翻了一番。有10个国家的海军购买了意大利的Pluto遥控水下机器人,用于海域扫除水雷障碍。
瑞典研制的“双鹰”遥控潜水器,载重80公斤,速度5节,可在500米深处作业。它装有360度全姿态控制系统,使ROV可在6个自由度上运动,稳定性很好。它已被瑞典、丹麦及澳大利亚海军选用。
德国研制的“企鹅”B3型遥控潜水器,装有两台变速推进发动机和一台垂直发动机,速度6节,载重225公斤,光缆长1000米,在流速3节深度200米时,行驶距离为500米,流速较小时,行程达900米,它装备在MJ 332扫雷舰上。该公司正进一步改进它,使其潜深达到300米。
我国自主研制的首台4500米级深海无人遥控潜水器作业系统“海马”号8日通过科技部组织的验收,这是继“蛟龙”号之后,我国深海高技术领域出现的又一标志性成果,迈出了4500米级潜水器谱系化的第一步。
“海马”号是科技部863计划支持的重点项目,是我国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统,突破了本体结构、浮力材料、液压动力和推进、作业机械手和工具、观通导航、控制软硬件、升沉补偿装置等关键技术,先后完成了总装联调、水池试验和海上摸底试验等工作。它的研制成功,标志着我国掌握了大深度无人遥控潜水器的关键技术,并在关键技术国产化方面取得实质性进展。
据了解,为加强装备研发的实用性,科技部创新地实行业主制管理机制,由国土资源部作为项目组织实施部门,其下属广州海洋地质调查局作为业主单位牵头,汇集了上海交通大学、浙江大学,青岛海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等国内研发力量,组成“产、学、研、用”的协同创新研发团队联合攻关。2014年,“海马”号搭乘“海洋六号”完成南海海试,共下潜17次,3次到达南海中央海盆底部作业试验,最大下潜深度4502米。在项目实施过程中,实践了从系统研发到海试多部门协作创新、联合攻关的科技研发创新模式。[1]
遥控潜水器(ROV)多年来一直是海岸警卫队的替代性驱动工具。潜水器通常用于船体检查、污染检测和海底对象探索,但海岸警卫队的遥控潜水器(ROV)部署范围已经较少能达到阿拉斯加北部的寒冷水域。海岸警卫队正在寻求识别技术以用于其北极任务中,对遥控潜水器(ROV)的测试是对三个现有模型进行比较分析,以确定哪些特性最理想的遥控潜水器(ROV)能够适用于这样的极端环境。
本年度海岸警卫队研发中心对每个遥控潜水器(ROV)模型的测试都包括拖缆控制、先进照相及照明设备测试等一系列通用性内容,这些被测试设备的重量不等,且每个设备入水的方式都稍有差异。研究人员希望这些差异能帮助他们区分出各设备最好的设计特点,以应对在2013年遇到的如遥控潜水器(ROV)耐压壳体的高湿度问题、浮冰和功率损耗引起的拖缆拉力问题等挑战。
三个遥控潜水器(ROV)的测试操作结合了自主式水下航行器技术,该技术类似于使用自主式潜水设备用声呐技术描绘海洋环境。
遥控潜水器(ROV)已经在海岸警卫队的其他任务中被证实是有效的操作工具,每个海岸警卫队研发中心测试的技术都因其致力于保护美国的北极水域而具有重要意义。[2]