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深海采礦車“開拓二號”海試水深首次突破4000米
2024年07月11日 08:48 來源:海南日報

  本報訊(海南日報全媒體記者黃媛艷)由上海交通大學(xué)自主研制的深海重載作業(yè)采礦車工程樣機“開拓二號”近日完成海試,搭乘“向陽紅03”號科考船順利返航。“開拓二號”海試水深首次突破4000米,最深達到4102.8米,取得大量深海多金屬結(jié)殼與結(jié)核樣品。此舉標志著我國深海礦產(chǎn)資源開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備研制取得重大突破。

  據(jù)悉,“開拓二號”總裝建造、調(diào)試和功能性試驗等工作均在海南完成。上海交通大學(xué)海南研究院組織技術(shù)人員隊伍、部分海南專項研究生參與“開拓二號”研制、建造及海試等工作。

  此次深海試驗中,“開拓二號”克服深海采礦領(lǐng)域三大技術(shù)難題,出色達成多項技術(shù)指標。在海底多金屬結(jié)殼與結(jié)核礦區(qū),“開拓二號”連續(xù)成功完成了5次下潛,其中4000米級深度1次,2000米級深度4次,采礦車分別達到了1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米等深海海底;在坡度達30多度的陡峭、崎嶇海山,海底高粘性、稀軟沉積物等各種復(fù)雜海底地形條件下,高質(zhì)量完成了直線行進、原地大曲率回轉(zhuǎn)和爬坡越障等海底行進試驗,并展現(xiàn)出強大的海底礦巖鉆進與采集能力,成功采集200多公斤的多金屬結(jié)殼、多金屬結(jié)核、海底基巖等各類深海礦產(chǎn)樣品;在6級風(fēng)、4級海況條件下,成功完成了多次、連續(xù)深海布放、海底作業(yè)與提升回收,“開拓二號”的裝備安全性、可靠性得到了全面考驗。

  這背后,是多項關(guān)鍵技術(shù)重點突破、多階段項目集成攻關(guān)的成果匯聚。“開拓二號”長距離、高電壓、大功率水下動力輸送難題的攻破,就是此次海試成功的關(guān)鍵之一。團隊成員、上海交通大學(xué)海南研究院工程師梁瓊文負責(zé)研制的深水高壓輸配電系統(tǒng),創(chuàng)新交直流獨立輸送控制技術(shù),成功保障深海采礦車水下4000米持續(xù)穩(wěn)定運行,有效助力“開拓二號”的海試成功。

  “開拓二號”項目團隊有關(guān)負責(zé)人透露,“開拓二號”的研發(fā),實現(xiàn)了國內(nèi)同類研究的6個“突破”。一是首次實現(xiàn)深海重載作業(yè)采礦車布放作業(yè)水深突破4000米大關(guān),達到4102.8米,并獲得了大量多金屬結(jié)殼、多金屬結(jié)核等深海礦產(chǎn)樣品;二是首創(chuàng)深海復(fù)雜海底地形高機動行進技術(shù),實現(xiàn)30度以上陡峭海山、深海稀軟沉積物等各種復(fù)雜海底地形的安全、穩(wěn)定行進;三是首創(chuàng)深海多礦類復(fù)合鉆采技術(shù),實現(xiàn)對多金屬結(jié)殼、多金屬結(jié)核等不同類型礦石高效開采與收集;四是首創(chuàng)深水重載作業(yè)智能精細控制技術(shù),形成作業(yè)路徑智能規(guī)劃、跟蹤與避障能力,實現(xiàn)深水厘米級精準定位;五是首創(chuàng)非金屬纜深海重載布放回收技術(shù),實現(xiàn)4100米水深重載裝備布放回收,安全工作負載等指標位居國內(nèi)前列;六是創(chuàng)新深海環(huán)境擾動監(jiān)測評估技術(shù),采礦車同時搭載著環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),對海底羽狀流生成擴散、水下作業(yè)噪聲等環(huán)境影響情況進行了全面監(jiān)測與評估,為我國深海礦產(chǎn)資源勘探與綠色環(huán)保開采提供了珍貴的一手材料和數(shù)據(jù)。

編輯:李奧迪