“蛟龙”号载人潜水器安全保障制度构建研究

为实现国家投资重大深海装备——"蛟龙"号载人潜水器的安全高效运行,文章分析研究了"蛟龙"号载人潜水器安全保障管理特点,针对我国科技管理体制和"蛟龙"号管理技术要求,提出了"三位一体"制度体系的构建方法,在"蛟龙"号海试与试验性应用规范要求的基础上,建立了由管理规定、实施办法、操作规程和技术手册组成的多层级"蛟龙"号管理制度体系。通过大洋37航次的试验性应用,充分证明该体系建设方法的有效性,可为我国其他深海装备管理制度体系建设提供参考方案。

多媒体技术和实体展品互动装置结合的展示技术探究——以“蛟龙”号载人深潜器互动展示技术研究为例

科技馆是以展览教育为主要功能的公益性科普教育机构,展品是科技馆的核心。设计展品时应该在传达科学知识的同时又要做到"以观众为中心",让观众自愿参与互动,能够做到结合不同的展示方式使展品最优化。随着科学技术的发展,多媒体技术在科技馆展项中应用越来越广泛,但是实体展品仍然具有不可替代性,本文以"蛟龙"号载人深潜器互动展示技术研究为例探讨了多媒体技术与实体展品互动装置结合的展示技术。

浅谈“蛟龙”号载人潜水器试验性应用航次陆基保障工作

陆基保障工作是依托“蛟龙”号载人潜水器(以下简称“蛟龙”号)试验性应用航次开展的一项兼具日常公务办理和应急事件处置的综合事务性工作,主要工作内容包括:跟踪航次动向、保障海陆联通、协调船舶靠港、落实航次宣传以及为“蛟龙”号试验性应用工作领导小组和海上现场指挥部提供技术支撑等。文章回顾了“蛟龙”号试验性应用航次陆基保障工作开展情况,分析了工作特点和存在问题,针对下一步多机构联合和多潜水器协同作业模式下的深远海科考航次特点,提出了陆基保障工作的数字化建设和保密机制建设初步设想。

载人潜水器“蛟龙”号的控制系统研究

研究了适用于深海大深度载人潜水器的控制系统.为了克服定位系统野点尤其是控制周期与测量周期非同步问题,提出了无色自适应卡尔曼滤波的深海高精度导航定位方法.同时为了克服"蛟龙"号参数时变、闭环系统各环节的不确定性问题,借鉴专家控制经验,研究了基于模糊原理的控制参数在线自动调整的控制策略,以及基于数论的数据处理方法.基于上述方法实现了"蛟龙"号在复杂海洋环境下高精度导航定位、航行控制、载人舱内综合信息显控、水面监控、黑匣子数据分析和控制系统测试等功能,成功完成了世界上首次在7000 m深度近海底的自动定向、定深、定高、定速和悬停定位5种全自动航行控制功能."蛟龙"号于2009年8~10月、2010年5~7月、2011年7~8月和2012年6~7月完成1000,3000,5000和7000 m级海上试验.试验结果表明,"蛟龙"号控制系统的功能完善、性能先进、运行稳定可靠.

“蛟龙号”载人潜水器液压系统设计研究

深海蕴藏着丰富的资源,载人潜水器是深海开发的重要工具。"蛟龙号"是目前世界上同类产品中工作深度最大的深海载人潜水器,液压系统是"蛟龙号"载人潜水器上重要的动力源。该研究在对液压系统的需求和工况进行分析的基础上,给出了"蛟龙号"液压系统参数、油路、线路等配置,并进行了液压油的合理选取。介绍了液压系统在7000 m深海超高压低温环境下的工作情况,最后对载人潜水器液压系统的发展作了展望。

维嘉平顶海山富钴铁锰结壳空间分布特征:基于“蛟龙号”载人潜水器近海底观测资料的分析

基于对具有高精度水下定位功能的载人潜水器“蛟龙号”近海底观测视像资料数据的分析研究,本文首次报道了维嘉平顶海山山顶平台凸起区域、顶坡过渡带以及斜坡上部地形单元内的富钴结壳分布特征,对我国富钴结壳资源勘查评价具有重要意义。研究表明:(1)不同地形单元发育的富钴结壳具有明显不同的分布特征;(2)山顶平台凸起区发育有连续分布的富钴结壳,可作为我国富钴结壳资源勘查工作的关注区;(3)顶坡过渡带—斜坡上部区域发育有连续分布的富钴结壳,然而往往被白色波纹状沉积物隔成数段;(4)顶坡过渡带钴结核发育较少,与马尔库斯—威克海山群平顶海山存在明显的不同。

“蛟龙”入海

“蛟龙”号长8．2米，宽3米、高3．4米，在空气中重量不超过23吨。它的外形像一条鲨鱼，有着白色圆圆的“身体”、橙色的“头顶”，身后装有一个x形稳定翼，在x的四个方向各有一个导管推力器。

自动化之魅:神舟飞天 蛟龙下海

庄子《逍遥游》语：北冥有鱼,其名曰鲲,鲲之大,不知其几千里也;化而为鸟,其名为鹏,鹏之背,不知其几千里也,怒而飞,其翼若垂天之云。

南海北部台湾峡谷“蛟龙号”第140潜次沉积物特征及其沉积过程指示意义

海底峡谷沉积物来源、输运机制和沉积过程的研究一直是深水沉积体系研究的关键,也是近年来深海浊流沉积研究中的热点问题。对"蛟龙号"第140潜次在南海北部台湾峡谷中段3个站位获取的沉积物短柱的粒度、有孔虫和黏土矿物进行综合分析,结果表明3个短柱上部均以粒度较细、变化较小并含半深海-深海环境的底栖有孔虫为特征的半深海沉积,下部以粒度明显变粗、含有较多浅水种底栖有孔虫的浊流沉积为主。AMS14C测年结果显示该浊流沉积形成于约150aBP,表明台湾峡谷中段有典型的近现代浊流活动。此外,黏土矿物组成表明研究区正常半深海沉积与浊流沉积物源主要来自台湾,其次为珠江和吕宋岛的碎屑沉积物。

“蛟龙”号五大绝活

金钟罩铁布衫：“蛟龙”号的外皮坚固无比，每平方米能承费一万吨的压力。这种材料还很轻，有很大的浮力。 凌波微步：“蛟龙”号一共有七个推力器，能在各个方向灵活运动，这在国际上都是独一无二的。

“蛟龙号”载人潜水器钴结壳取芯器的研究及应用

结合大洋航次开展国际海底矿区调查和科学研究的需要,以及"蛟龙号"载人潜水器的作业特点,分析了取芯器的工作环境、取芯时的工作状态及技术需求;设计研制了可搭载于"蛟龙号"载人潜水器并由机械手进行操作,由自带的深水电池、深水电机驱动,可进行深海底钴结壳取芯的小型电动取芯器;介绍了取芯器的结构组成和工作性能参数,并进行了钻进试验。试验结果表明,所设计的取芯器达到了深海应用要求。

“蛟龙号”载人潜水器7000m级海试项目监理实践

本文对"蛟龙号"载人潜水器海试过程中的设备监理实践进行了总结分析,从海试前准备、海试实施两个环节介绍了载人潜水器海试项目的监理方法及其控制点,为开展载人潜水器海试或其他同类型设备的监理工作提供了一种参考。

4500 m以深作业型载人潜水器

介绍了6台下潜深度超过4 500 m的大深度作业型载人潜水器,即美国4 500米级"Alvin"号、法国6 000米级"Nautile"号、俄罗斯6 000米级"MIR-1"号和"MIR-2"号、日本6 500米级"Shinkai6500"号和中国7 000米级"蛟龙"号;在此基础上简述了世界上正在建造的3台全海深作业型载人潜水器,即日本"Shinkai12 000"号、中国"彩虹鱼"号和中国万米载人潜水器;最后探讨了载人潜水器的未来发展趋势。

阶梯式发展是实施工程活动的重要方式

阶梯式发展是物质世界运动和人类认识运动的重要形式,是自然界、人类社会和日常生活中常见的一种形式,也广泛存在于工程活动之中。矿产勘查工程、载人航天工程、"蛟龙号"潜水工程和地面建筑工程为阶梯式发展提供了很好的例证。遵循阶梯式发展规律是成功实施工程活动的前提和保证。

大深度载人潜水器液压系统故障分析及改进措施研究

大深度载人潜水器是海洋资源开发的关键工具,而液压系统是载人潜水器深海作业的重要动力源。在对"蛟龙"号载人潜水器深海作业中液压系统的故障分析基础上,提出了液压系统电气控制独立分离方案以及阀箱油路改进措施,解决了分系统控制故障叠加及阀箱内泄漏的重大问题。实践证明,该方案能够有效减少潜水器液压系统故障,增加载人潜水器深海作业的稳定性及可靠性。对备航维护、海底作业、日常检查等提出了注意事项,并对大深度载人潜水器液压系统的故障分析做了展望。

波浪条件下载人潜水器水动力性能分析

载人潜水器因其工作环境位于海面以下,受波浪影响较小,故在设计阶段很少考虑其在波浪条件下的受力,但根据“蛟龙”号载人潜水器近年来应用情况,每次下潜作业都要在海面上漂浮0.5-1 h,期间受到的波浪载荷会对结构系统造成损伤,影响潜水器的结构安全,所以进行波浪条件下载人潜水器水动力性能分析是有必要的。本文采用计算流体力学方法(CFD)计算波浪条件下尾部稳定翼的受力,分析不同浪向角、不同进流速度、不同沉深及波浪参数下稳定翼翼片的受力,并结合潜水器尾部浮力块布置分析其损伤原因。结果表明,在海面上受到的波浪载荷是载人潜水器尾部结构系统损伤的原因之一。

浅谈东亚载人深潜国际合作与交流平台建设

随着7 000米级深海载人潜水器"蛟龙"号试验性应用阶段的圆满收官,以及4 500米级深海载人潜水器"深海勇士"号的交付使用,我国在载人深潜方面积累了大量的技术创新和实践经验。为加强东亚国家在载人深潜方面的国际合作与交流,发挥地缘优势,形成合力,缩短与欧美发达国家在该领域的差距,文章提出了依托国家深海基地建立东亚载人深潜国际合作与交流中心,开展东亚载人深潜科学考察与深潜技术应用机构调研和互访,举办东亚载人深潜合作与交流峰会,构建科学、高效、稳定的合作与交流运行机制,打造特色鲜明的东亚载人深潜国际合作与交流平台的构想,为促进东亚地区载人深潜技术的发展提供参考。

世界大深度载人深潜器现状及发展趋势

随着科学技术的不断进步，载人深潜器已成为海洋考察的重要工具，充分发挥了科学家在现场的主观能动性和创造力，并得到广泛应用。本文跟踪了解国外现役及在建的大深度载人深潜器的发展水平、现状，并简述了我国“蛟龙”号大深度载人深潜器的研制进展及其性能指标。在此基础上，展望大深度载人深潜器的未来发展趋势，对进一步增强认知深海、开发深海和保护深海的意识具有重要的现实意义。

基于人机工程学的载人潜水器可弃压载配重装置计算机辅助设计研究

针对"蛟龙号"可弃压载配重装置实际应用中存在的问题,运用人机工程学原理,开展了人机工程需求分析和总体设计。结合人机工程学设计标准,利用计算机辅助设计技术对"蛟龙号"压载配重装置进行了改进设计,完成了"蛟龙号"载人潜水器可弃压载配重装置从分析到设计的系列开发过程。研究方法可为人机工程学原理在海洋工程领域的应用提供借鉴。