你敢信?在南海几百到上千米深的漆黑海底,两台湖南制造的钢铁巨兽,曾悄悄改写世界深海格局:一台在海底稳稳画出边长120米的“中国星”,一台直接把深海钻探的世界纪录拔高了近百米。
很多人好奇:漆黑高压的深海里,机器到底怎么干活?中国的深海装备,到底是什么水平?
答案就藏在南海,藏在这两台湖南制造的大国重器里。
鲲龙500:海底“铲车”
2018年,一台名为“鲲龙500”的海底集矿车,在南海514米深的海底,走出了一个单边120米的“中国星”轨迹。这一步,来自长沙矿冶院深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室团队。
它长什么样?
它外形高大威猛,像陆地上施工用的大铲车。但铲车前端是铲斗,而它的前端是采集头,一个专门用来“吃”海底矿石的嘴巴,行走中把海底的锰结核收入囊中,再输送到车体中部的料仓里。

“鲲龙500”海底集矿车模型。
它在海底怎么“活”下来?
海底的泥又稀又软,普通机器一进去就陷住了。“鲲龙500”有三招“生存术”:
第一招:自带“船心底”。车底做成船底弧形结构,能把车身重量分摊到更大的面积上,减小对海泥的压强,有效阻止履带下陷,还能减少行驶阻力。
第二招:能“自拔”。履带设计成可上下升降结构。一旦车身陷进软泥里,只要调节履带位置,就能把车身从海底“拔”出来,轻松脱困。
第三招:会“洗澡”。车底滑板上设计了喷水小孔。水泵喷出的水流,把粘在车身上的海泥冲掉,避免泥垢增加行驶负担。
它的本事有多大?
采集能力达10吨/小时,单次行驶最长距离2881米。作业水深可达500米,未来还将向数千米级突破,为开发海底多金属结核、富钴结壳等战略资源提供核心装备支撑。
要知道,这些海底矿产里的钴、镍、锰,正是动力电池、高端制造的关键原料。谁掌握了深海采矿技术,谁就握住了未来资源的主动权。
海牛Ⅱ号:海底“左轮手枪”
如果说“鲲龙500”是“采矿能手”,那湖南科技大学万步炎教授团队自主研发的“海牛Ⅱ号”就是当之无愧的“深海钻探大师”。
它长什么样?
橙黄色、八边形钢质身躯,高7.6米,“腰围”10米,体重约12吨,是目前我国水中最重的地质勘探科考装备。

“海牛Ⅱ号”深海钻机模型。
它干了什么大事?
2021年4月,它在南海超2000米深水中,成功下钻231米,保压取回可燃冰样品,一举刷新全球同类装备的钻探深度纪录。
它怎么做到的?
它的“武器”,是78根3米长的钻杆。
这些钻杆像左轮手枪的子弹一样,整齐排列在圆盘上。作业时圆盘旋转,机械手取杆上膛,把钻杆一根根钻进岩层。
它的“犄角”,是钻头。
由金刚石和硬质合金等材料制成。科研人员还设计了不同种类的钻头,有的针对硬岩地层,有的适用于沉积岩软岩地层。
它还有一项独门绝技:保压取芯。
这是勘探可燃冰的关键技术。在海水压力下,可燃冰呈“冰”状。一旦离开适宜的海水深度,就会因压力减小而变成气体挥发。普通深海钻机根本取不到完整样品。只有保持和海底地层一模一样的压力,才能把可燃冰“原封不动”带回海面。
这有什么用?
通过钻探取样分析,可以了解矿藏储量、品位和埋藏形态,为今后开采勾勒出一幅“藏宝图”。
从“海牛号”到“海牛Ⅱ号”,再到正在研发中的“海牛Ⅲ号”,万步炎团队用了30多年,把钻深从0.7米推到231米,把作业水深的梦想指向了万米级的深蓝。“海牛Ⅲ号”深海钻机已完成实验室联调联试,下一步将进行海试。
深海的每一步下潜,都是中国科技的深度坐标。
来源:湖南省地质博物馆
作者:汤楚云
编辑:廖晨昊
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