雪龍2號極地考察船是中國第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船,全球第 一艘采用船艏、船艉雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船,能夠在1.5米厚冰環(huán)境中連續(xù)破冰航行。擁有智能機艙,便于飛機在甲板上起降;能通過傳感器等設(shè)備進行船體全壽命監(jiān)測,如與冰面刮擦后,能自動預(yù)警。該船可實現(xiàn)極區(qū)原地360度自由轉(zhuǎn)動,并可突破極區(qū)20米當(dāng)年冰冰脊,船舶機動能力大幅提升。
日前,“雪龍2”極地科考船科考儀器海試結(jié)束,雪龍2”配備的240道電纜的海洋數(shù)字地震系統(tǒng)、2臺20立方/時的空壓機和4000米級遙控?zé)o人潛水器等裝備。參航隊員還對電視抓斗、超短基線和CTD等設(shè)備的驗收工作,并對超短基線水下定位系統(tǒng)與母船及人員的協(xié)調(diào)配合試驗,順利完成了極區(qū)冰下海底熱液探測支撐能力驗證。我國自主研發(fā)的OBS短基線定位系統(tǒng)可以實時定位OBS在回收過程中的位置,提高在浮冰區(qū)的回收率,測試初步結(jié)果表明該定位系統(tǒng)可以測量出船與OBS的距離,但受環(huán)境噪聲影響,定位誤差較大,還有待于進一步改進。
海底熱液口附近孕育著極端環(huán)境下獨特的生物群落,研究深海熱液,熱液樣品采集是一種常用的探測方法。深海熱液俗稱“黑煙囪”,是大陸板塊與海洋板塊之間的火山口,有200多米高,形狀與煙囪幾乎一模一樣,其附近的溫度高達400℃。深海熱液又可以被稱為“熱液硫化物”?!盁嵋毫蚧铩笔侨找媸艿絿H關(guān)注的海底礦藏。
電視攝像電動抓斗
由采樣器、鎧裝電纜和船上操縱板組成。采樣器框架內(nèi)裝有海底電視攝像機、光源及電源裝置,通過鎧裝同軸電纜將采樣器連接到船上操縱板及電視顯像裝置上,操作時用深海絞車將采樣器投放到離海底5~10米的高度上,以1~2節(jié)慢速航行并通過船上的電視顯像設(shè)備連續(xù)觀察海底尋找采樣目標(biāo),一旦找到目標(biāo)立即用船上操縱板將采樣器沉放到海底并關(guān)閉采樣爪捕抓樣品。采樣爪的開啟和關(guān)閉是通過抓斗內(nèi)的電動水壓式機械手完成的。主要用于海底塊狀硫化物、多金屬結(jié)核、錳結(jié)殼及其他沉積物的采樣。
超短基線定位系統(tǒng)
一種水下定位技術(shù),被普遍應(yīng)用于海洋石油勘探開發(fā)、海洋打撈等海洋生產(chǎn)開發(fā)方面,主要用于確定ROV、AUV、潛水員、水下其他載體的水下精 確位置。超短基線定位系統(tǒng)由發(fā)射換能器、應(yīng)答器、接收基陣組成。發(fā)射換能器和接收基陣安裝在船上,應(yīng)答器固定在水下載體上。發(fā)射換能器發(fā)出一個聲脈沖,應(yīng)答器收到后,回發(fā)聲脈沖,接收基陣收到后,測量出X、Y兩個方向的相位差,并根據(jù)聲波的到達時間計算出水下裝置到基陣的距離R,從而計算得到水下探測器在平面坐標(biāo)上的位置和水下探測器的深度。
CTD系統(tǒng)
即為溫鹽深測量系統(tǒng),一般稱為溫鹽深系統(tǒng),用于測量水體的電導(dǎo)率,溫度及深度三個基本的水體物理參數(shù)。根據(jù)此三個參數(shù),還可以計算出其它各種物理參數(shù),如聲速等。是海洋及其它水體調(diào)查的必要設(shè)備、海水物理和化學(xué)參數(shù)的自動測量裝置。由水中探頭和記錄顯示器及連接電纜組成:探頭,由熱敏元件和壓敏元件等構(gòu)成,與顛倒采水器一并安裝在支架上,可投放到不同深度;記錄顯示器,除接收、處理、記錄和顯示通過鎧裝電纜從海水中探頭傳來的各種信息數(shù)據(jù)外,還能起整套設(shè)備的操縱器功能。此設(shè)備可測定海洋不同水層或深度的海水水溫、鹽度、氧含量、聲速、電導(dǎo)率及壓力,用以研究海水物理化學(xué)性質(zhì)、水層結(jié)構(gòu)和水團運動狀況。
海底地震儀
是為在海底觀測地震及其他地殼構(gòu)造事件引起的微振動而設(shè)計的地震儀。按用途和儀器裝置不同可分為系留式、自浮式、電纜式和人造衛(wèi)星式。通常都是在陸上地震儀的基礎(chǔ)上增加一些特殊元件改制而成。與陸上地震儀相比,脈動的增強和衰減都比較快,其振幅比約有20倍以上的差距。脈動的來源為海洋,并和風(fēng)、波浪成正比。這種地震儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積大,造價高,布設(shè)和回收都比較麻煩。通過架設(shè)海底地震儀可觀測到陸上不易觀測到的前震和微震活動,便于弄清地球構(gòu)造的區(qū)域性差異,是測定海溝、洋中脊附近地震動態(tài)和特征的比較有力手段。
空氣壓縮機
是一種用以壓縮氣體的設(shè)備??諝鈮嚎s機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復(fù)活塞式,旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應(yīng)用程序。由電動機直接驅(qū)動壓縮機,使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運動,引起氣缸容積變化。由于氣缸內(nèi)壓力的變化,通過進氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器(消聲器)進入氣缸,在壓縮行程中,由于氣缸容積的縮小,壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用,經(jīng)排氣管,單向閥(止回閥)進入儲氣罐,當(dāng)排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關(guān)控制而自動停機。而空氣壓縮機就是提供氣源動力,是氣動系統(tǒng)的核心設(shè)備,機電引氣源裝置中的主體,它是將原動(通常是電動機或柴油機)的機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置,是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。