新華社“大洋一號”4月20日電題：“小丑魚”緣何有大本領(lǐng)——揭秘我國最先進(jìn)自主潛水器的別致設(shè)計(jì)

新華社記者劉詩平

我國最先進(jìn)的自主潛水器——“潛龍三號”20日凌晨進(jìn)行首次下潛，開始闖蕩深海世界。

沒想到，“潛龍三號”的外形像條“小丑魚”；更沒想到，“小丑魚”的五官長相全都非同一般，各帶神功絕技。 

在“小丑魚”進(jìn)行首次深海探險(xiǎn)之際，記者請“潛龍三號”副總設(shè)計(jì)師、本次潛水器海試總體技術(shù)負(fù)責(zé)人許以軍揭示其別致的設(shè)計(jì)奧秘。

“潛龍三號”的外形像一條橘黃色的“小丑魚”。與紅色一樣，黃色是海上較醒目的顏色，“小丑魚”長成黃色，是為了在它從海底回到水面后，容易被識別和發(fā)現(xiàn)，好快速把它回收到母船上來。

許以軍說，“小丑魚”的嘴、眼睛、腦門、鰭、肚子、尾巴等等，都有其特殊功能，去到深海后可以發(fā)揮不同的作用。

嘴巴－－裝有前視聲吶，可將潛水器前進(jìn)方向采集的聲學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像，用以識別障礙物和周邊環(huán)境，告知自動駕駛儀，隨后在自動駕駛儀的控制下進(jìn)行自主轉(zhuǎn)動和躲避，保障自身安全和正常作業(yè)。

眼睛－－是水平槽道推進(jìn)器，輔助潛水器快速轉(zhuǎn)彎響應(yīng)，助推其左右轉(zhuǎn)向。

腦門－－是位置定位，無線示位通訊以及燈光示位等，以與水面上的母船建立聯(lián)系，告知自己在哪兒，身體狀態(tài)如何。

鰭－－4個(gè)“鰭”是4個(gè)全回轉(zhuǎn)式舵，靠其操控實(shí)現(xiàn)潛水器的靈活前進(jìn)后退、上浮下沉、左右轉(zhuǎn)彎。

肚子側(cè)下－－安裝著測深側(cè)掃聲吶，實(shí)現(xiàn)探測海底精細(xì)地形地貌功能。同時(shí)，側(cè)面還可搭載模塊化作業(yè)工具，如掛載溫鹽深儀（CTD）、多參數(shù)水質(zhì)儀、甲烷傳感器等。

肚子下面－－安裝著水下高清照相機(jī)，獲取海底高清照片，實(shí)現(xiàn)對海底直觀視覺觀察；肚子下面還安裝有高度計(jì)，實(shí)時(shí)知道自己距底的高度；同時(shí)肚子里面的深度計(jì)時(shí)刻知道自己在哪個(gè)水深深度上航行。

尾巴－－長長的尾巴上，安裝的是高精度磁力探測儀。可查找或判斷海底礦物質(zhì)異常變化，為找礦提供數(shù)據(jù)參考設(shè)計(jì)師將卡通形象融入科學(xué)工程技術(shù)之中，就像科學(xué)技術(shù)與科普相結(jié)合一樣，以期引起更多人對無人自主潛水器探測海洋的興趣，更多人投入海洋探測事業(yè)中。

“這種非回轉(zhuǎn)體大型立扁魚形設(shè)計(jì)，是結(jié)合流體動力學(xué)、仿生工程學(xué)最新設(shè)計(jì)理念以及航行控制系統(tǒng)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果，有利于它在復(fù)雜海底地形中穩(wěn)定航行、高效避障、水面自航等。”許以軍說。

為滿足我國大洋礦產(chǎn)資源勘查和深海科考需求，2016年9月中國大洋協(xié)會與中科院沈陽自動化研究所、國家海洋局第二海洋研究所簽訂了“潛龍三號”4500米級自主潛水器建造合同。隨后，長3.5米、高1.5米、重1.5噸的“小丑魚”面世。

在“潛龍二號”的基礎(chǔ)上，“潛龍三號”可靠性、實(shí)用性、安全性和國產(chǎn)化率進(jìn)一步提高了。比如，針對一些電子設(shè)備功耗較高，新的潛水器加以改進(jìn)降低了能耗；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等核心部件由進(jìn)口改為國產(chǎn)；推進(jìn)系統(tǒng)原來噪音較大、推進(jìn)效率較低，現(xiàn)在進(jìn)行了改進(jìn)，噪聲降低、抗流能力得到加強(qiáng)；潛水器本體電磁兼容性更好，聲學(xué)成像質(zhì)量得到相應(yīng)提高，聲信號通信更加穩(wěn)定。

此外，“潛龍三號”在海底的最長可工作時(shí)間在“潛龍二號”30多個(gè)小時(shí)的基礎(chǔ)上，預(yù)計(jì)將有顯著的提高。

正是裝有這些獨(dú)特的設(shè)備，“小丑魚”擁有了大本領(lǐng)。在深海復(fù)雜地形進(jìn)行資源環(huán)境勘查時(shí)，具備微地形地貌成圖、溫鹽探測、甲烷探測、濁度探測、氧化還原電位探測、海底高清照相以及磁力探測等熱液異常探測功能。