我国首台全海深高清相机“海瞳”青岛造 可看万米深渊

2018-05-25 09:30:00 来源: 青岛日报/青岛观/青报网 作者: 王娉

  青岛日报/青岛观/青报网讯 万米深海之下会是什么样子?由青岛海洋科学与技术国家实验室自主研发的我国首台全海深相机“海瞳”能够回答这个问题。据了解,“海瞳”自去年成功完成11000米海试之后,于近日刚刚完成功能升级,水下工作时长可达62小时,是原来的6倍。今年8月,升级版“海瞳”将再次从青岛出发赴深远海探秘。

  万米深海,压力之大就像“指甲盖上站着一头大象”

  “海瞳”研发团队平均年龄仅有32岁,但是这支年轻的队伍却在短短7个月的时间里,完成了几乎不可能完成的任务:在没有任何国际文献资料可供参考的情况下,解决了深海相机高清成像和抗压力的所有细节设计。这样的成功,来源于海洋国家实验室的协同创新。

  2016年6月,中科院西安光学精密机械研究所接到了中科院先导专项任务,要在深海探索领域承担相关设备的子课题研发。同样在这一时期,西安光机所与海洋国家实验室共建海洋观测与探测联合实验室,“海瞳”相机的研发便在青岛落地。

  “深海压力是深海相机面临的主要问题之一。”海洋观测与探测联合实验室副主任吴国俊介绍,“水下每增加10米就会增加相当于一个大气压的压力,水下11000米就是110兆帕的压力,相当于在一个指甲盖大小的地方站了一头大象。”

  据了解,通常水下设备会采用“充油”的方法来解决压力问题。而深海相机里面有光学系统,“充油”将影响其高清成像,因此只能采取“干舱密封”的方法。“国际上的文献只介绍了实验结果,而关于工艺细节方面的内容都是保密的。”吴国俊说,面对技术封锁,他们在西安光机所副所长李学龙的带领下,自己建立了工艺模型、仿真系统和优化模式,“深海相机所使用的不同结构形式的材料很多,窗口材料硬度特别大,密封圈又非常软,我们把每个材料参数实地测量后输入电脑,综合进行仿真实验。”

  技术员在调试“海瞳”。

  最后一个月,拧螺钉的顺序也重新确定

  2016年底,“海瞳”团队研发出了第一个产品,准备进行打压测试。不幸的是,第一次测试,他们就失败了,把相机从压力罐中取出来的时候,发现窗口已经破裂了。“我跟我的同事,走了差不多有一个多小时,都不知道说什么。”吴国俊说,那时距离既定的出海任务剩下不到一个月的时间,如果相机不能通过压力测试,就错过航次了。

  一切从头再来,“海瞳”团队开始细化设计中的每一步流程。他们吃、住都搬进了实验室,进行封闭式研讨,把每个环节提出来、“掰碎了”进行讨论,甚至包括工艺过程的装配顺序也重新考量。例如,之前某个部位的螺钉是按照顺时针方向挨个拧紧的,但这一次,为了让应力保持均匀,研发团队反复试验,最终确定要按“星形”方向,每次给螺钉逐步加力,然后多轮反复,直至全部均匀压紧。

  一个月后,第二次打压测试在海南三亚进行。那一天,队员们的心都提到了嗓子眼。当最终测试成功,看到“海瞳”完好无损,大家如释重负。“如果没有外人在现场,我们能激动地跳起来。”团队成员刘巍说。

  2017年初,“天涯号”着陆器搭载着“海瞳”,执行中科院深渊科考队TS03航次科考任务。期间,“天涯号”有4次下潜到7000米级深海,3次下潜至万米深海,通过“海瞳”拍摄到大量深海里的稀奇生物,累计获得12小时高清视频资料。其中,“海瞳”首次在8000米深度拍摄到鱼类的踪迹,发现了一条白色的狮子鱼,这是海洋生物学的重大突破。

  “海瞳”拍摄的万米深海图像。

  设备升级,水下工作时间提升6倍

  “人类对于万米深海里到底有什么充满了好奇。以前,大家以为深海里没有阳光,不会有动物,但是我们不仅在8000米深海首次发现了鱼类,还在万米深海看到了小型动物,比如一寸多长的钩虾。”吴国俊说,“海瞳”记录的影像为海洋生物、物理海洋等学科研究提供了重要的原始数据。

  万米海试成功之后,“海瞳”团队又对相机进行了功能完善。一方面,他们研发出了更加小型化的深海相机。第一代“海瞳”直径133毫米、长386毫米,而新一代产品直径80毫米、长170毫米,只有原来的一半大小,可以搭配更多款型的水下潜器进行应用。另一方面,他们对原尺寸的“海瞳”进行功能升级,增加了控制功能,将原先的设定程序升级为遥控程序,可在船上遥控开关。同时,新的“海瞳”水下连续工作时长从原先的10小时延长为62小时,提升了6倍,将为深渊探海提供更有力的支持。(记者 王娉)

初审编辑:尹玉涛

责任编辑:张帆

相关新闻
推荐阅读
  • 人脸识别屡失败 司机接单很麻烦 滴滴顺风车难以顺起来

    20180525063954226.jpg

    来自青岛的顺风车乘客告诉记者,他和女友经常坐顺风车,对前段时间出现的顺风车司机杀害空姐事件也非常清楚。她希望顺风车通过整改给人们带来更好的体验,让这项既节省资源又方便市民的业务,能健康发展下去。[详细]

    05-25 09-16舜网-济南日报
  • 济南共享汽车上演“五国争霸” 泉城共享汽车数量过千

    VCG111154336965.jpg

    细心的市民会发现,最近马路上又多了一种共享汽车:车门上贴有“iCAR神州共享车”绿色标识。这款分时租赁共享汽车付费通过绑定的信用卡完成,车辆使用时会冻结一部分押金,但车辆归还时会自动解冻归还给使用者。[详细]

    05-25 08-54舜网-济南时报
  • 济南第二期拆违台账已完成九成 别侥幸!拆违脚步不会停

    20180525064711152.jpg

    5月底,第二期拆违台账截止时间临近,记者从市依法整治违法违章建设领导小组办公室获悉,第二期台账已拆除9066处,840.88万平方米,完成总任务的92.8%。加油机拆除完毕后,大型铲车进入加油站,开始拆除违建房屋,并拆除设在原先加油机上面的这座大型顶棚。[详细]

    05-25 09-10济南日报
  • 这些建筑工地将变身城市风景线

    日前,我市启动了全市房屋建筑与城市轨道交通工程安全生产文明施工及扬尘治理整治提升行动。工地要确保扬尘在线监测与视频监控系统实时在线,物料堆放要“散材成方、型材成垛”,主要施工道路全部硬化。[详细]

    05-25 09-13舜网-济南日报
  • 孙述涛调研拆违拆临及环境综合整治工作

    孙述涛先后察看了鲁商国奥城周边楼顶广告标识拆除工作、胶济铁路奥体中路段沿线环境整治提升工作、“三高”沿线整治提升工作、吉祥商业街拆违拆临和市容秩序整治提升工作等。在环境综合整治方面,我市正在实施城市提升工程,大力开展环境治理、市容秩序治理、“三高...[详细]

    05-25 09-05济南日报
  • 公职人员拖欠10万成老赖 列为提拔考察对象又被拿下

    在其履行义务后,法院依法及时将其失信信息予以屏蔽,可因为错过了时间,赵某还是错失了本次晋升机会。还要将人民法院提供的被执行人不履行法律文书确定义务的情况纳入企业和个人信用信息基础数据库。[详细]

    05-25 09-13济南时报