专家揭秘，三大技术突破

近底自动航行和悬停定位、高速水声通信、充油银锌蓄电池容量被誉为“蛟龙”号的三大技术突破。“蛟龙”号研发人员、中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究中心主任王晓辉解析有关技术。

（1） “蛟龙”号可稳稳“定住”

如同开车一样，驾驶员的脚总放在油门上，难免产生疲劳感。“蛟龙”号具备自动航行功能，驾驶员设定好方向后，可以放心进行观察和科研。“蛟龙”号现在可以完成三种自动航行： 自动定向航行，驾驶员设定方向后，“蛟龙”号可以自动航行，而不用担心跑偏； 自动定高航行，这一功能可以让潜水器与海底保持一定高度，尽管海底山形起伏， 自动定高功能可以让“蛟龙”号轻而易举地在复杂环境中航行，避免出现碰撞； 自动定深功能，可以让“蛟龙”号保持与海面固定距离（图2） 。

更为令人称奇的是，“蛟龙”号还能悬停定位。一旦在海底发现目标，“蛟龙”号不需要像大部分国外深潜器那样坐底作业，而是由驾驶员行驶到相应位置，“定住”位置，与目标保持固定的距离，方便机械手进行操作。在海底洋流（指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向进行的较为稳定的流动）等导致“蛟龙”号摇摆不定，机械手运动带动整个潜水器晃动等内外干扰下，能够做到精确地“悬停”令人称道。在已公开的消息中，尚未有国外深潜器具备类似功能。

②蛟龙”号在海府航行

（2）深海通信靠“声”不靠“电磁”

陆地通信主要靠电磁波，速度可以达到光速。但这一利器到了水中却没了用武之地，电磁波在海水中只能深入几米。“蛟龙”号潜入深海数千米，如何与母船保持联系？

科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术——声纳通信。这一技术需要解决多项难题，比如水声传播速度只有每秒1500米左右，如果是7000米深度的话，喊一句话往来需要近10秒，声音延迟很大；声学传输的带宽也极其有限，传输速率很低；此外，声音在不均匀物体中的传播效果不理想，而海水密度大小不同，温度高低不同，海底回波条件也不同，加上母船和深潜器上的噪音，如何在复杂环境中有效提取信号难上加难。“蛟龙”号上装载的高速水声通信技术能够实时传输语音、文字和图片，这项技术由中国科学院声学所研发，是国外绝大多数载人深潜器所没有的。

（3）世界深潜器最大容量电池之一

“蛟龙”号在深海要生存近10小时，还要不停运动和作业，但又不能携带太重的燃料，因此能源供给是个大难题。

国外部分载人深潜器采用银锌蓄电池，但国内尚未应用过。“蛟龙”号搭载了完全由我国自主研发的大容量充油银锌蓄电池，电量超过110千瓦时，这也是目前国际潜水器上最大容量的电池之一，银锌蓄电池采用充油的方式放在蓄电池箱内，可减轻深潜器的重量，“蛟龙”号可获得更长的水下工作时间，带动更多的仪器运作。目前， 日本的潜水器蓄电池为86千瓦时，法国、美国均为50多千瓦时，只有俄罗斯的深潜器可以与之相比。

在高压环境下，大容量电池供电时可能产生一定量氢气，威胁深潜器安全。为此，“蛟龙”号同时选用了两个不同厂家进行产品试验，再进行改进，最终将析气量控制在规定范围内。