近日,教育部集成攻關(guān)大平臺(tái)上海交通大學(xué)海洋工程團(tuán)隊(duì)研制的深海重載作業(yè)采礦車“開拓一號(hào)”,搭載于“向陽(yáng)紅03”號(hào)科考船,在我國(guó)南海西沙海域成功完成了1300米深海試驗(yàn)。“開拓一號(hào)”深海采礦車以海底多金屬結(jié)核為開發(fā)作業(yè)對(duì)象,長(zhǎng)5.6米,寬2.5米,高2.0米,空氣中重量9.0噸,具有海底作業(yè)環(huán)境感知、智能自主控制、高效水力集礦等作業(yè)能力。

圖說(shuō):布放過程中的深海采礦車

圖說(shuō):深海采礦車海底著陸
本次海試,“開拓一號(hào)”深海采礦車在不同海區(qū)分別布放至108米、246米、968米和1305米等多個(gè)水深的海底,成功完成重載裝備海上布放回收、海底路徑規(guī)劃與自主行走、海底礦石采集與沉積物取樣等試驗(yàn),突破了深水大功率液壓、高壓電力能源供給、信號(hào)傳輸與智能控制、水下布放回收姿態(tài)自動(dòng)控制、海底行走與礦石采集等深海重載作業(yè)裝備研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。
通過水下精確定位信息感知和閉環(huán)反饋控制,由智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)、自動(dòng)控制采礦車行走,這個(gè)過程不需要任何人工操控。此次海試,“開拓一號(hào)”在1305米的深海復(fù)雜地質(zhì)條件下,在西沙海域海底一會(huì)兒走出“S”形,一會(huì)兒走出“J”形,多次成功完成“SJ”字樣行走路線。除了在海底自主行走的能力,它的業(yè)務(wù)能力也非同一般:能自主感知周邊的采礦環(huán)境,遇到阻礙可小半徑原地掉頭。
與此同時(shí),項(xiàng)目組創(chuàng)新研發(fā)了采礦車水中運(yùn)動(dòng)姿態(tài)自動(dòng)控制技術(shù)等,在試驗(yàn)海域遭遇2米波高、7級(jí)陣風(fēng)高海況條件的不利情況下,實(shí)現(xiàn)了重載裝備的安全布放與回收,讓深海重載作業(yè)采礦車能夠“收放自如”。此次海試成功,標(biāo)志著深海重載作業(yè)采礦車研發(fā)向工程化、智能化邁出了重要的一步。