蛟龙号载人潜水器的7000米级海上试验

蛟龙号载人潜水器研制是国家863计划重大专项之一,其目标是建造出一台可以执行规定使命任务的产品。海上试验是载人潜水器重大专项的关键阶段,2009年8～10月、2010年5～7月和2011年7～8月,分别完成了1000米、3000米和5000米级的海上试验任务。文章主要介绍了在2012年6月3日～7月16日之间完成的7000米级海上试验,内容包括海上试验的基本情况、海试取得的主要技术和应用成果、海试过程中发现的故障及处理情况以及对今后投入应用的启示,最后给出7000米级海上试验的主要结论。     

“蛟龙”号载人潜水器关键技术研究与自主创新

“蛟龙”号载人潜水器是中国自行设计、自主集成并独立完成海试的具有国际上最大下潜深度——7000m的尖端产品,2011年在东北太平洋中国多金属结核合同区西区成功进行了5000米级海上试验与应用,取得了一系列技术和应用的成果。从技术角度阐述了“蛟龙”号载人潜水器的研制过程,重点围绕在研制过程中所遇到的关键技术问题以及在解决这些问题过程中的自主创新情况。     

“蛟龙”号载人潜水器5000米级海试成功

搭载我国首台自主设计、自主集成的深海载人潜水器“蛟龙”号5000米级海试团队的“向阳红09”船在完成历时49天,航程1万余海里的海试任务后,于8月18日顺利返回江苏江阴苏南国际码头,共有来自13家单位的96名科研人员参加了本次海试任务。     

“蛟龙”号载人潜水器突破5000米海深

北京时间7月26日6时12分,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号首次下潜至5038．5米,顺利完成5000米级海试主要任务。这个下潜深度意味着“蛟龙”号可以到达全球超过70％的海底。     

“深海勇士”号载人深潜试验圆满成功

正10月3日,由中船重工牵头研制的"深海勇士"号载人作业潜水器在我国南海圆满完成全部海上试验任务后,胜利返航三亚港。"深海勇士"是中船重工牵头研制的我国第二台深海载人潜水器,作业能力达到水下4 500 m,是继"蛟龙"号之后我国深海装备领域的又一里程碑。它的海试成功,全面验证了潜水器的各项性能指标,标志着"深海勇士"号载人作业潜水器研     

载人深潜器供氧技术研究

可靠稳定的供氧系统是载人潜水器研制中所必须解决的问题。比较了各种类型水下运载器如潜艇、载人深潜器等对载人密闭舱室内氧气浓度的不同要求。针对载人深潜器载人舱内的客观条件,从动力、空间大小、浓度要求等方面论证其对供氧的特殊要求。分析了常见的几种密闭环境下的供氧技术,如物理供氧、电解水、氧烛、超氧化物等技术各自的优缺点,在此基础上,开发了一种供氧技术及研制了样机。使用该样机进行封闭空间内的有人供氧试验,以验证该项技术的效果。试验结果证明了这种技术的有效性。在完成样机试验后,又将样机随蛟龙号载人潜水器进行1000m、3000m和5000m级海试。海试的成功验证了样机的有效性。     

中国载人潜水器“蛟龙号”海试圆满成功

伴随着“向阳红09”母船一声汽笛长鸣,7月1日,中国载人潜水器“蛟龙号”5000m海试（中国大洋第25航次）从江苏江阴苏南国际码头起航。     

大深度载人潜水器搭载作业工具现状与展望

大深度载人潜水器搭载作业工具是借助深海载人运载器对深海地质、环境、生物和矿产资源等开展针对性科学研究的水下作业工具的统称,各式搭载作业工具能够不断提升和完善载人潜水器深海科学研究、调查勘探的综合作业能力。文章首先对我国首台7,000m级大深度载人潜水器"蛟龙号"及其作业工具进行了介绍,简述了国外同类型潜水器作业工具配备情况,然后在蛟龙号载人潜水器海试及应用的基础上,深入解析了我国大深度载人潜水器搭载作业工具技术现状,最后探讨了深海搭载作业工具发展趋势。     

载人深潜水器试验母船的技术保障

我国载人潜水器的海试是在还没有载人潜水器工作支持母船的情况下,由一艘30年船龄的老船——向阳红09船承担.在海试中针对海试具体要求总结出了操作保障方案,包括:正常情况的操纵方法、高海况的操纵方法、潜水器离船尾较近时的操纵方法等,并针对将来的载人潜水器工作支持母船的设施配置提出了建议.     

“海马”号4500米级ROV系统研发历程

作为国家863计划重点项目"4500米级深海作业系统"的主要研究成果,"海马"号4500米级无人遥控潜水器(ROV)于2014年2~4月在南海成功完成了海试。"海马"号是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。"海马"号的研发和海试成功是我国海洋技术领域继"蛟龙"号后的又一个标志性成果。介绍了"海马"号ROV的立项背景、研究目标、系统组成、总体技术性能和功能及其研发历程和海试情况。     

南海超大型组块浮托安装的关键技术

该论文通过南海荔湾项目的超大型组块浮托安装的研发与设计,向海洋工程界介绍在南中国海进行的水深为190m左右、浮托重量达3.2万多吨组块的浮托安装关键技术.由于该技术的攻关与成功设计,使浮托安装技术由浅水向深水发展、浮托重量由万吨级向几万吨级发展,本项目的设计成果极大地推动了大型组块海上安装的进程.     

长江下游张家洲水道6 m水深航道治理措施

为实现武汉至安庆段6 m水深初通,需对该河段进行航道整治。张家洲水道为其中一段,是长江中下游重点碍航浅滩水道之一。在已建航道整治研究的基础上,依据张家洲水道原型观测基础资料,分析6 m水深航道条件及其变化趋势,提出整治思路及原则。同时结合物理模型试验,对本水道演变趋势进行预测,并开展整治方案效果试验研究。成果表明,随着整治方案的实施,本水道6 m水深航道条件基本能达到,仅少数不利水沙年份需辅以一定量的维护性疏浚。     

轻型井点结合塑料排水板复合加固方法研究

文章简要介绍了轻型井点结合塑料排水板复合加固法的施工工艺、使用工况。通过靖江新港作业区公用码头段案例,分析了该加固方法的加固效果。分层沉降结果表明该加固方法影响深度约为10 m且在4.0～6.0 m深度范围内的加固效果特别明显;固结计算结果表明,加固后地基承载力为256.3 kPa,8～10m深度处的粉砂夹粉土层的标贯击数由加固前的3击增长到5击,地基承载力提高明显,加固深度达到设计要求。室内土工试验结果表明加固后物理参数各项指标均有所提高。     

基于VB.net实现原始水深文件数据格式的转换

现有多种水深测量软件,虽然各种软件能够支持多种定位和测深设备,但因采集的原始水深文件数据格式不同,软件之间无法进行相互处理。通过对HYPACK MAX和MAP2000两种原始水深数据格式的分析,以VB.net为程序开发工具,实现了HYPACK MAX到MAP2000原始水深数据的格式转换。通过此开发工具及编程思想能够方便、快捷进行模块开发,实现多种原始水深文件数据格式的相互转换。     

深海平台复合单系泊缆形状和张力分析

以一工作水深为310 m的转塔式浮式生产存储系统为例研究了复合单系泊缆索静力特性的计算方法,用C++编写了基于悬链线方程式的深海平台系泊缆形状和张力的分析计算程序,计算并分析了复合单缆在无浮筒重物、只有浮筒、只有重物、既有浮筒又有重物四种情况下的形状和张力,为动力计算提供条件。本方法简单直观,并且完成一次计算所耗时间不到1 s,特别适合于需要多次迭代计算复杂系泊系统静力特性的等效水深截断系统优化设计。     

天津港人工沙滩环抱水域泥沙回淤研究

为提高对环抱堤内水域的泥沙回淤状况的认识,以天津港东疆人工沙滩环抱堤内水域为实例,通过综合分析浑水现象调查、悬沙粒径时空分布、含沙量时空分布、余流等方面的资料得出了环抱堤内水域的泥沙来源,然后采用套图法计算了地形冲淤变化并分析了冲淤原因。结果表明,环抱堤内的浑水主要随涨潮水体自口门外流入;淤积区域的年均淤积厚度约为0.2 m,环流集中区所在的重淤积区的淤积厚度约为平均淤积厚度的2~4倍;口门约束形成的大流速和从口门直接入射的波浪,以及NE向小风区波浪的作用,造成口门—宾馆区沙滩水域出现深度约为0.2 m的冲刷带;环抱堤内水域的冲、淤分布与动力条件分布密切相关。     

基于边界元和爆震分析韩国天安舰水下爆炸事件(英文)

On March 26,2010 an underwater explosion(UWE)led to the sinking of the ROKS Cheonan.The official Multinational Civilian-Military Joint Investigation Group(MCMJIG)report concluded that the cause of the underwater explosion was a 250 kg net explosive weight(NEW)detonation at a depth of 6 9 m from a DPRK"CHT-02D"torpedo.Kim and Gitterman(2012a)determined the NEW and seismic magnitude as 136 kg at a depth of approximately 8m and 2.04,respectively using basic hydrodynamics based on theoretical and experimental methods as well as spectral analysis and seismic methods.The purpose of this study was to clarify the cause of the UWE via more detailed methods using bubble dynamics and simulation of propellers as well as forensic seismology.Regarding the observed bubble pulse period of 0.990 s,0.976 s and 1.030 s were found in case of a 136NEW at a detonation depth of 8 m using the boundary element method(BEM)and 3D bubble shape simulations derived for a 136kg NEW detonation at a depth of 8 m approximately 5 m portside from the hull centerline.Here we show through analytical equations,models and 3D bubble shape simulations that the most probable cause of this underwater explosion was a 136 kg NEW detonation at a depth of 8m attributable to a ROK littoral"land control"mine(LCM).     

The use of digital filter initialization to diagnose the mesoscale circulation and vertical motion in the California coastal transition zone

A dynamical method of initializing the primitive equations is tested and used to diagnose the three-dimensional circulation associated with jets and eddies as found in the California coastal transition zone (CTZ). The initialization method, referred to as digital filter initialization (DFI), was recently developed by [Monthly Weather Review 120 (1992) 1019] for use in an intermittent data assimilation system in the atmosphere. The ability of DFI to recover the mesoscale ageostrophic circulation associated with finite amplitude jets and eddies in the ocean is first demonstrated using control data produced by simulations with a primitive equation model. The DFI method is then applied to synoptic hydrographic data collected during several California CTZ surveys in the summer of 1988. The diagnostic results indicate the existence of jets, eddies, and filaments in the CTZ domain with maximum horizontal currents of the order of 0.6 m/s at the surface. Currents associated with such jets and filaments are coherent to a depth of over 500 m. The surface currents associated with a prominent cool filament are generally confluent, and weakly convergent on average, along the 270 km offshore extent of the filament. Meanders in the jet display convergence and downwelling upstream of pressure troughs and divergence and upwelling downstream of the troughs. Maximum vertical velocities at 100 m are of the order of 10 m/day. This result is consistent with independent estimates of subduction rates made from biological studies in this and similar coastal filaments in the CTZ program.     

多期水深测量数据拟合处理及冲淤分析计算

从港口维护的实际情况出发 ,建立拟合计算的数学模型 ,对多期水深测量数据进行拟合处理和冲淤分析计算 ,同时编制了计算软件 ,并给出计算结果。     

浅水超大型FPSO脉动压力研究

随着浅水超大型FPSO在渤海湾海域的广泛应用,水深对波浪诱导载荷的影响成为新的热点课题.文章推导了有限水深复合格林函数,结合三维势流理论用于计算浅水FPSO的水动力特性.采用开发的程序计算了一艘浅水300KDWT FPSO的脉动压力.计算结果表明浅水脉动压力与深水脉动压力的分布规律明显不同.