海底翱翔者

韓超

水下“多面手”

遙控潛水器，英文縮寫為“ROV”。因?yàn)楹Ｑ笥蜌夤こ套鳂I(yè)潛水員的潛水極限為300米，而遙控潛水器可以潛入幾千米的深海，所以它成了海洋油氣開發(fā)建設(shè)中不可或缺的工具，相關(guān)技術(shù)得以迅速發(fā)展。不僅如此，它還在多個領(lǐng)域大顯身手。

海洋油氣行業(yè)

目前，遙控潛水器最常被應(yīng)用于勘探、開發(fā)海洋石油和天然氣。主要用途包括鉆井支持、水下設(shè)施安裝支持、水下生產(chǎn)設(shè)施檢測與維修三大類。

水下救助

遙控潛水器可以取代傳統(tǒng)蛙人進(jìn)行高危水下搜救工作，它搭載的聲吶及其他載荷，可以更快地找到落水人員，提高工作效率和協(xié)同性，大大提升人員的生還概率。

水利水電行業(yè)

遙控潛水器可檢查橋梁、防洪壩、蓄水池、水庫等設(shè)施水中部位的狀態(tài)，清理其上的附著物。它搭載的高精傳感器可以檢測居民飲用水、收集水下數(shù)據(jù)，為政府決策提供幫助。

海上科學(xué)研究

遙控潛水器可攜帶專用工具進(jìn)行水下考古、水下生物觀測、海洋樣品收集、海洋水文考察、海洋地質(zhì)研究、深海測量、海床剖面測繪、深水礦藏勘探等一系列水下科研工作。

在海底“翱翔”

遙控潛水器與母船之間連有一根電纜，操作人員在海面上發(fā)出的指令便通過這根電纜傳至水下。聽起來像是操控一輛有線遙控玩具車，但操作人員需要同時觀察9塊顯示器屏幕和聲吶、定位、油位、油壓等各種傳感器的數(shù)據(jù)，這需要操作人員具備良好的空間想象力和方位辨識能力。

一套完整的遙控潛水器系統(tǒng)包括水上控制系統(tǒng)、收放系統(tǒng)及遙控潛水器本體，總共有上萬個部件，涉及電子、液壓、通信、機(jī)械等多門學(xué)科的技術(shù)，操作人員需要對它的每一個細(xì)小部件了如指掌，才能讓遙控潛水器在海底“自由翱翔”。

觀察級遙控潛水器

它配備基本的聲吶、攝像頭和導(dǎo)航設(shè)備，作業(yè)水深一般不超過1000米。沒有作業(yè)級遙控潛水器那樣的動力和負(fù)重能力，所以主要用來執(zhí)行水下觀察類任務(wù)，比如檢查、測量、打撈水下結(jié)構(gòu)物、收集樣品等，被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究領(lǐng)域。

作業(yè)級遙控潛水器

它配備了完整的聲吶、攝像頭及導(dǎo)航設(shè)備，有2只多功能機(jī)械手，能夠完成包括切割、打磨、掃描、連接、供壓等各種作業(yè)任務(wù)。作業(yè)水深在1000米以上。在水平和垂直方向上的推力可達(dá)1000千克，機(jī)械手負(fù)載能力在400千克左右。主要應(yīng)用于海洋油氣開發(fā)領(lǐng)域。

履帶式遙控潛水器

又稱遙控潛水器式挖溝機(jī)，主要配置與常規(guī)遙控潛水器相同，但為了滿足在海床上的挖溝作業(yè)需求，增加了雙側(cè)履帶和2只用于沖刷海床上目標(biāo)點(diǎn)的高壓力、高流量噴射臂。最大作業(yè)水深可達(dá)幾千米，主要對海底鋪設(shè)的電纜和管道等進(jìn)行挖溝掩埋保護(hù)工作。

神奇的“臍帶”

進(jìn)入水下，遙控潛水器與母船之間便僅靠電纜相連。這根電纜被稱為臍帶纜，是遙控潛水器的特別之處。臍帶纜分為鎧甲纜和軟纜兩種，鎧甲纜的外層一般會被編織、纏繞2～3層用于承重的鋼絲，因此在水中較重，最大可承受83噸左右的重量。而軟纜的外層則為一種熱塑性橡膠材料，內(nèi)部鋪設(shè)凱夫拉材料（一種纖維材料），因此在水中很輕，承重力也較弱，最大可承受13噸左右的重量。

兩種電纜內(nèi)里都包裹了多條用于輸送電力的芯線和一組用于通信的光纖，這組光纖可以將水上控制室的操控指令實(shí)時傳遞到水下，并將水下ROV的攝像頭影像、聲吶掃描影像和所有數(shù)據(jù)信息傳送至水面上的控制室。

遙控潛水器正推動著世界海洋事業(yè)向更遠(yuǎn)、更深、更智能的方向發(fā)展。它幫助我們認(rèn)識海洋，了解海洋生態(tài)，探索海洋蘊(yùn)藏的寶藏。神秘的海洋深處還藏著些什么？我們一定會知曉。

軟纜中繼管理器

知識鏈接

“自泳式”與“TMS式”遙控潛水器

按照不同的電纜連接模式，油氣行業(yè)通常將遙控潛水器分為“自泳式”和“TMS（軟纜中繼管理器，Tether Manage System）式”兩種。

直接用鎧甲纜進(jìn)行釋放和回收的是自泳式遙控潛水器。因?yàn)殒z甲纜的重量限制了遙控潛水器在水中的活動范圍，因此自泳式遙控潛水器通常在淺水區(qū)域進(jìn)行水下作業(yè)，且作業(yè)的區(qū)域半徑較小。

大型的深水工作級遙控潛水器上均配備軟纜中繼管理器，使用鎧甲纜和軟纜兩種電纜。軟纜中繼管理器會鎖在遙控潛水器的頂部，和它一同入水。抵達(dá)指定水深后，軟纜中繼管理器放開底部鎖著的遙控潛水器，讓它前往作業(yè)區(qū)域，二者之間用較輕的軟纜相連。它就像一個水下風(fēng)箏滾輪，可以控制軟纜的收放。

（責(zé)任編輯 / 牛一名? 美術(shù)編輯 / 周游）