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深海勇士号载人潜水器

深海勇士号载人潜水器

深海勇士号载人潜水器（Shen Hai Yong Shi manned submersible），是中国一台拥有自主知识产权的4500米级载人潜水器，也是中国第二台深海载人潜水器。于2009年由中国船舶重工集团702所牵头启动研制，2017年正式交付使用。

2017年8月，深海勇士号载人潜水器从三亚港启航，到南海试验海区举行测试。10月，“深海勇士”号试验队在南海完成“其全部海上试验任务后，返航三亚港。同年12月，“深海勇士”号在北京完成验收，正式交付中国科学院深海科学与工程研究所。2018年，“深海勇士”号该年完成了87次下潜，创造了中国深潜年度纪录。2020年4月，中国科学院探索一号搭载“深海勇士”号载人潜水器，在22天里，连续执行了22个深潜潜次。2022年6月，“深海勇士”号载人潜水器正式入驻崖州湾载人深潜工程实验室和深海照明工程技术联合实验室。2024年3月4日，“深海勇士”号总设计师叶聪表示，“深海勇士”号、蛟龙号载人潜水器和奋斗者号这三台潜水器，截至该年3月为止，总共累计下潜的次数已经超过1100次。

“深海勇士”号载人潜水器长8米，宽3米，高3.5米，重20吨，有效载荷220公斤。“深海勇士”号载人潜水器最大作业深度为4500m，载员3人、系统构造由载人舱、浮力材料、定位声呐、推力器、液压源、机械手、充油锂电池组、超高压海水泵、水下照明、声学设备等组成，其设计重点是提升了实用性、经济性和可维护性。深海勇士号载人潜水器曾于2019年获得“第二届优秀海洋工程”的奖项。

发展历程

研制背景

中国在“八五”和“九五”期间开始了载人潜水器技术的研究、开发与应用，集中在援潜救生潜水器方面，包括：200米级单人常压潜水装具、600米级深潜救生艇、200米级救生钟等。

1990年，中国大洋矿产资源研究开发协会经中华人民共和国国务院批准在北京成立，标志着中国正式进入了海底矿产资源的勘探和开发领域。1992年，中国船舶重工集团公司第702研究所提出要建造中国的载人潜水器。2002年，中国科技部将蛟龙号载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划（863计划）重大专项，启动“蛟龙”号载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。蛟龙号载人潜水器是中国第一艘自行设计、自主集成研制的深海载人潜水器。2007年9月1日，在多个部门的密切协作下，蛟龙号载人潜水器终于完成组装。

研制历程

2009年下半年，中国第二台深海载人潜水器“深海勇士号”（简称“深海勇士”）正式启动研制，取名寓意是希望凭借它的出色发挥，像勇士一样探索深海的奥秘。“深海勇士”号是一台拥有自主知识产权的4500米级载人潜水器，国产化率达95%。亦是国家863计划海洋领域“十二五”重大项目支持研制的重要深海装备。“深海勇士”号由中国船舶重工集团公司第702研究所牵头研制，集中了全国94家企事业单位的优势力量，历经八年持续艰苦攻关，攻克了国产载人舱、固体浮力材料、锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、自动控制系统等10大关键部件核心技术，国产化率高达95%，实现真正意义上的中国制造。中科院声学研究所、沈阳自动化研究所、理化技术研究所及深海所分别承担了声学通信系统、自动控制系统、固体浮力材料核心部件研制及岸基保障、水面支持、海上试验任务。

试海过程

2017年8月16日，“深海勇士”号从三亚港启航，到南海试验海区举行测试。8月到10月期间，“深海勇士”号只用四十多天，就高密度地完成了28次下潜，最大下潜深度达到4534米，成为中国深海装备中的一大利器。

2017年10月3日，搭载着“深海勇士”号载人潜水器的探索一号和中国海监2168船警戒船，在南海完成“深海勇士”号的全部海上试验后，胜利返航三亚港。潜器回到母船进行检查之后，科学家们发现，还有很多问题需要解决。立刻进行检修，因为在下潜坐底的过程中，潜器就开始莫名报警。检查过后发现是电池的问题。除此之外，潜器的大脑部门——控制系统，也检查出问题。在50米阶段，暴露了7项问题，都在海试团队自己的努力下全部解决了。11月13日，702研究所完成了对中国自主研发的4500米载人潜水器“深海勇士”号海试后的拆检，并通过中国船级社建造入级检验的相关要求。

正式交付

2017年12月，深海勇士”号在北京完成验收，正式交付中国科学院深海科学与工程研究所。并召开研制和海试总结会议，会议播放了“深海勇士”号载人作业潜器研制和海试过程纪录片，“深海勇士”号载人作业潜器总设计师胡震总结了总体设计、关键技术总体集成及研制情况，海试领队刘心成总结汇报了海试各项工作完成情况，中国科学院深海科学与工程研究所所长丁抗代表验收专家组报告课题验收意见，七〇二所所长何春荣代表中国重工向中国科学院移交潜水器。

作业任务

2018年，“深海勇士”号该年完成了87次下潜，创造了中国深潜年度纪录。在当年12月，潜器就在西南印度洋完成了27个潜次，基本上“深海勇士”号每天都要下潜。2019年11月30日，“深海勇士”号被评为第二届优秀海洋工程。2020年3月10日，中国科学院探索一号载着“深海勇士”号在三亚崖州湾科技城南山港码头启航执行任务。同年4月2日，中科院“探索一号”船搭载“深海勇士”号载人潜水器，在22天里，连续执行了22个深潜潜次，完成了航次科考任务后抵达三亚。11月24日，“探索二号”科考船搭载着“深海勇士”号载人潜水器赶往新的海域，继续进行接下来的相关科考任务。

2021年2月2日，载人潜水器支持保障母船“探索二号”搭载载人潜水器“深海勇士”号赴南海执行多项科研任务。在春节将至时，完成各项任务的“深海勇士”号跟随“探索二号”于同月10日上午返回三亚市。2022年6月24日，崖州湾载人深潜工程实验室和深海照明工程技术联合实验室在海南三亚崖州湾科技城揭牌运行，同时迎来“深海勇士”号载人潜水器正式入驻。9月18日，4500米级的载人潜水器“深海勇士”号与中国全海深载人潜水器“奋斗者”号在南海1500米水深区域完成既定作业任务，这是中国首次投入两台载人潜水器展开联合作业。2022年10月25日，在海南三亚，“探索二号”搭载“深海勇士”号返航，该次任务“深海勇士”号完成了其第500次下潜。

2024年3月4日，全国政协委员、中国船舶科学研究中心研究员叶聪表示，“深海勇士”号、蛟龙号载人潜水器和奋斗者号这三台潜水器，截至该年3月为止，总共累计下潜的次数已经超过1100次，这近三年来，全球一半以上的载人深潜任务是由这三台载人潜水器完成的。2023年5月至2024年6月，国家文物局考古研究中心、中国科学院深海科学与工程研究所、中国（海南）南海博物馆，使用“深海勇士”号载人潜水器，联合对南海西北陆坡一号、二号沉船开展了3个阶段的水下考古调查。

构造原理

“深海勇士号”载人潜水器构造上由载人舱、浮力材料、定位声呐、推力器、液压源、机械手、充油锂电池组、超高压海水泵、水下照明、声学设备等组成，其设计重点是提升了实用性、经济性和可维护性。

“深海勇士号”载人潜水器载人球有五个观察窗，提供更好的视野覆盖。潜水器运用的锂电池取代了原先的银锌电池，从而使电池可用次数从50次增加到500次，使用寿命长达5年左右，有效降低了成本，可借助电力快速上浮和下潜，增加在深海作业的时间。潜水器的可调压水枪和海水泵，可通过海水泵调节，在4500米的深度抓取样品时，保持潜水器水下零浮力的状态。

“深海勇士”载人潜水器一共有六个水平垂直的各种方向的推进器。潜水器的机械手在海事下潜任务中，可自如完成肩部的，肘部的，包括手腕的，各个方向的动作，在水下进行抽样。潜水器浮力材料的密度差不多是水的一半，它既有比水重的钛合金材料，又有比水轻的浮力材料，因而，在水中能够达到一个零浮力的状态。通信方面潜水器通过短天线的方式实现母船和载人潜水器通信，短天线的方式可实现和潜水器的各种高效的高速的通信。

“深海勇士”号的潜水器声学系统中包括水声通信机、测深侧扫声纳、多普勒速度仪、避碰声纳的自主研发工作和成像声纳、定位声纳以及惯导设备的系统集成工作。声学系统可实现通信、测绘、定位以及探测功能。其中船载水声通信机能在4500米深度下完成图像、数据、文字以及语音的高速稳定通信。测深侧扫声纳能在不同深度海底均完成精细测绘，生成地形分辨率达到厘米级。中国国产多普勒速度仪能稳定可靠地实现潜水器的速度和对底高度测量。基于国产化多普勒速度仪、惯导以及声学定位设备形成的高精度组合导航系统使得潜水器具备重复定点作业能力。

基本设计

基本参数

参考资料：

关键技术

优化设计、安全性评估及应用技术

包括载人潜水器型线、总体布局、载人舱布局、功能特性等的优化设计技术，载人潜水器服役期间各种设备的安全性、可靠性设计与评估技术，载人舱内人因工程设计评估技术，载人潜水器应用模式及相关体系设计技术等。

载人舱设计、建造及评估技术

包括金属及非金属材料载人舱的设计技术，球形、柱形及其他形状载人舱设计技术，各种材料及形状的载人舱建造技术，建造完成后载人舱的检测及其使用安全性的评估技术等。

高能量密度动力技术

包括充油锂电池设计、建造及管理技术，水下燃料电池设计、建造及管理技术，水下能源安全性评估技术，水下能源补充技术，新型能源深海应用技术等。

水声技术

包括各种声学设备在潜水器上的集成设计技术，船载高速水声通信系统设计及其装备制造技术等。

导航定位技术

包括高精度、高可靠性的水声定位技术，水下复杂环境下连续高精度导航技术，水下作业目标搜索及作业点重返技术等。

浮力材料技术

包括大深度低密度浮力材料的设计、制备、成型技术，浮力材料的测试与安全性评估技术等。

载人潜水器安全体系技术

包括载人潜水器技术安全体系设计技术，潜水器状态检测与安全性评估技术，各种抛载机构可靠性设计、评价技术等。

载人潜水器控制技术

包括载人潜水器在复杂海底环境下的航行控制技术，可视化的综合信息显控技术，载人潜水器控制仿真技术等。

其他

“深海勇士”号载人作业潜水器还采用了中国首次成功研制的超高压海水泵和大深度高容量充油锂电池及电池管理系统，突破了低噪声推进器、液压源、浮力材料、机械手、深海照明和高清拍摄等一系列关键技术。

研发团队

“深海勇士”号载人潜水器是“十二五”863计划的重大研制任务，由中国船舶重工集团公司第702研究所牵头、中国国内94家单位共同参与。“深海勇士”号总设计师是胡震，其也曾担任蛟龙号载人潜水器副总设计师，是中国重工702研究所的主要研发人员之一。

应用意义

“深海勇士”号于2018年投入实际应用，在南海、西南印度洋累计下潜超过100次，承担了科学调查、海洋考古、水下打捞、热液考察等深海作业任务，取得丰硕科研成果。在实际应用中，多次实现夜间下潜、一日两潜，下潜间隔最短5小时，可与6000米级遥控潜水器（ROV）联手作业，展示了良好的实际应用性能和可靠性。

“深海勇士”号在南海投入应用，其使用效能、经济性和可靠性均达到了国际领先水平。正是4500米载人潜水器这有力的“深蹲”，使得中国的深海技术及配套体系得以完善，也使得中国从设计方法、基础材料到加工工艺的全链条实现贯通。正是在“深海勇士”号4500米载人潜水器国产化技术取得突破后，经过科学论证，中国启动万米作业系统的研发，包括万米深度的载人潜水器、无人潜水器、着陆器、滑翔机等，冲向“海底一万米”的征程。