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”近日成功完成海試，搭乘“向陽紅03”號科考船順利返航三亞南山港,。“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，在國內(nèi)首創(chuàng)多項技術(shù)，此舉標(biāo)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。

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”海試現(xiàn)場,。（無人機照片，6月22日攝）

“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(biāo),。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。

短短的五天五次探采海試作業(yè),，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主要負責(zé)采礦車強電系統(tǒng)，他負責(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(zhǔn)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(biāo)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)。

開拓二號（左）和開拓一號（右）,。新華社記者 董雪 攝

“2013年,，國外深海采礦裝備研發(fā)早已經(jīng)達到了一定水平，但在國內(nèi)相關(guān)研發(fā)還沒有完全起步,，當(dāng)時我就覺得在深海探采這方面,，中國需要填補空白。”從最初的一個設(shè)想,，到蔚藍大海的海試,，“開拓”系列深海采礦車首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院教授,、上海交通大學(xué)海南研究院名譽院長楊建民一干就是十年,。他帶領(lǐng)團隊，先后成功研制了深海重載作業(yè)采礦車“開拓一號”與“開拓二號”,。

作為團隊成員之一,，上海交通大學(xué)海南研究院實驗室管理辦公室主任毛競航見證著“開拓”系列的發(fā)展。他表示,，采礦車的研制是一個系統(tǒng)工程,，不僅涉及多個系統(tǒng)，更需要各個系統(tǒng)間高效的配合,。從實驗室廠內(nèi)組裝測試,，到港口碼頭烈日暴曬下的總體聯(lián)調(diào)，團隊成員無人退縮,，正是如此才有了此次成功的海試,。

“團隊老師們一直鼓勵我們技術(shù)融匯創(chuàng)新，將其他領(lǐng)域先進共性技術(shù)應(yīng)用于海洋,。”團隊成員,、上海交通大學(xué)海南研究院工程師翁啟旺說，他與攻關(guān)小組自主研發(fā)了動態(tài)纜應(yīng)力釋放監(jiān)測裝置,。在國外部分海纜公司使用色帶進行粗放式觀察時，團隊已經(jīng)創(chuàng)新自研出一整套實時監(jiān)測與智能分析的軟硬件子系統(tǒng),，并在本次海試中得到了成功應(yīng)用,。

（原標(biāo)題：首次突破4000米！“開拓二號”這些工作均在海南完成）

【責(zé)任編輯：趙康麗】

【內(nèi)容審核：吳鐘旺】