近日，我國首臺載人深潛器“蛟龍”號完成了其承擔的首個國家自然科學基金共享航次，這是“蛟龍”號2025年技術升級后的首個科考航次。此次升級工作歷時1年有余，在7000米級鋰電池、推進器、觀通系統和應急液壓系統等方面進行技術升級，升級后的“蛟龍”號“游”得更快、“看”得更清。

6月18日，記者來到被稱為深海技術裝備“4S店”的國家深海基地管理中心（以下簡稱“國家深海基地”），采訪“蛟龍”號技術團隊，揭開“蛟龍”號的升級秘密！

在2024西太平洋國際航次中，升級后的“蛟龍”號在西太平洋海山區進行布放

“看”得更清，“游”得更快

“升級后的蛟龍號可忙了，現在它正在海上執行下潛任務。今年一整年，估計這個‘伙伴’都很少有機會回家了。”當聽到記者想看看升級后的“蛟龍”號時，國家深海基地副總工程師丁忠軍說。雖然有些遺憾，但他說，目前在國家深海基地潛水器試驗車間里停放著“蛟龍”號1:1模型，外觀與“蛟龍”號完全一樣。

國家深海基地副總工程師丁忠軍

看到“蛟龍”號1:1模型后，記者略帶疑惑，從外觀看升級后的“蛟龍”號與原來的差別并不大呢？丁忠軍說，這些變化從外觀并不明顯，但內里可是大有乾坤。

“首先就是觀通系統升級，它能讓‘蛟龍’號‘看’得更遠、更清晰。”丁忠軍指著“蛟龍”號頭部說，這套系統就像“蛟龍”號的眼睛，由觀察、照明、攝影部件等組成。

記者發現，在“蛟龍”號頭部外掛了6個橙色的圓盤和類似喇叭形狀的物體，圓盤中央還有一個黑點，就像螃蟹的眼睛一般。丁忠軍介紹，橙色的圓盤是由原來的鹵素燈更換的LED。由于陽光無法穿透海面200米以下的深度，所以海底是漆黑一片，需要燈光為“蛟龍”號照明。更換后的照明系統將原來的熱光源變為冷光源，有效降低能源能耗，保障“蛟龍”號在水下有足夠的能源作業。

而喇叭形狀的物體則是升級的36變倍4K高清攝像頭，通過它“蛟龍”號能清晰觀察深海環境，甚至可以看清海葵觸角上的絨毛，這便于科學家在水下觀測、獲取樣品數據。而“蛟龍”號頭部的三個觀察舷窗，也在原來的基礎上進行升級了，使得駕駛員能更清晰地勘察舷窗外的海底景象。

“這套系統，就像人在黑夜里戴著放大鏡、拿著手電筒一樣，讓“蛟龍”號在漆黑的海底也能觀測自如。”丁忠軍說。

蛟龍號拍到的水下生物

順著“蛟龍”號的頭部往后，就來到了它的胸部，丁忠軍介紹，在這個部位加載著蛟龍號的電池系統，此次也由原來的鋅銀電池組更換為高能量密度的柔性鋰電池。過去一套鋅銀電池的充放電次數約50次，使用壽命約一年，現在的鋰電池組可以充放電1000余次，能使用3-4年，而成本是原來電池的30%左右。大大提高“蛟龍”號的能量儲備，降低“蛟龍”號的下潛成本。在執行任務中，以前下潛回來后，要充電10小時。但更換鋰電池后，只用三四個小時就能充滿電，大大提高了下潛頻次。“這相當于為‘蛟龍’號安裝了一個強大心臟。”丁忠軍說。

“蛟龍”號的上浮、下潛和轉向，離不開尾部的推進器。在“蛟龍”號兩翼和尾部共有7個推進器，此次升級全部實現了國產化替代。推進器的螺旋槳葉片由原來的3片變為4片，“蛟龍”號的巡航速度由原來的每小時2.5海里提升到3海里以上，推力由原來的89kg提高到了100kg以上。“這讓‘蛟龍’號在水下‘游’得更快。”

“蛟龍”號回收（國家深海基地管理中心供圖）

年下潛次數突破百次

除了上述三大系統升級外，還有一項為適應接下來更嚴苛的科考環境而做的升級工作，那就是拋載系統升級。丁忠軍介紹過去“蛟龍”號是實行一次拋載，當它完成下潛任務上浮回歸母船時，“蛟龍”號會將其攜帶的重物拋棄，利用浮力上浮直接到達水面。升級后的拋載系統能實現二次拋載，就是一次拋載后，當它上浮到距離水面一定距離時，就不再上浮，此時會根據水面上障礙物的情況，進行二次拋載，上浮到水面，這樣能避免在上浮過程中與水面的障礙物發生碰撞，極大保障了蛟龍號的安全。

同時，在作業工具包方面也進行了升級，如對其探測、取樣手段、原位精細傳感探測等進行升級，“讓它的手臂也更加靈活、健壯。”

丁忠軍介紹，此次升級工作原計劃3年完成，但實際用時不到2年，目前“蛟龍”號已經完成升級后的3000米級海試實驗。

“蛟龍”號是我國第一艘載人深潛器，由我國自行設計、自主集成研制而成， 設計最大下潛深度為7000米級，可以在占世界海洋面積99.8%的海域自由行動。

“蛟龍”號是2002年由科技部863計劃立項開始建造的，歷經10年研發，于2012年完成海試，并于當年在馬里亞納海溝成功突破7062米的下潛深度，刷新了世界同類作業型潛水器的最大下潛深度紀錄。之后歷時5年進行實驗性應用，2017年后進行業務化運行。

丁忠軍介紹，2020年之后，隨著“蛟龍”號新母船“深海一號”投入使用，“蛟龍”號下潛頻次不斷刷新，目前，“蛟龍”號已執行了360余個潛次，并能實現年下潛次數百次突破。

“目前‘蛟龍’號能實現一天兩潛的下潛頻次，整體性能持續保持國際領先。2025年全年下潛潛次有望突破100次。”丁忠軍說。

升級后的“蛟龍”號在西太平洋海山區執行任務

將人工智能引入水下影像識別

隨著我國新興技術的不斷發展，“蛟龍”號的升級工作與時俱進。在此次升級工作中，丁忠軍也一直秉持著這一原則。“我們正努力將人工智能技術應用到‘蛟龍號的圖像識別上，這是一個極大的挑戰。”丁忠軍介紹，為完成這一挑戰，他們與中國科學院西安光機所合作，正在攻克水下原位快速人工智能識別技術。希望達到的效果是，在水下高清攝像機獲取影像后，在后臺計算機上，利用算法實時識別到觀測物體的尺寸、輪廓、生物物種、經緯度、水深等信息，并將這些信息綜合起來形成一張專屬信息圖片。“這將對生物發現、海洋生物保護等方面具有跨時代意義。”丁忠軍和團隊為此開發的水下影像觀測技術獲得2024年國家技術發明二等獎。

其實，“蛟龍”號在2017年已經進行過一次技術升級，歷時15個月。丁忠軍介紹，那次升級實現了對“蛟龍”號艙內舾裝、生命支持系統、載人球殼、小耐壓罐、觀察窗、載體框架、浮力塊、水密電纜、液壓系統等超過1200個零部件的勘驗，完成了配電系統、拋載系統、采樣系統、作業接口、導航控制和測深側掃等幾大系統的性能優化升級，大大提升了“蛟龍”號在復雜環境下的取樣能力、水下目標搜索能力。

“接下來，‘蛟龍’號升級工作將常態化進行。”丁忠軍介紹，隨著我國經濟實力、科研能力的持續發展，“蛟龍”號的升級工作會持續跟進，讓“蛟龍”號整體性能持續保持國際領先水平。“這也是我們踐行嚴謹求實、團結協作、拼搏奉獻、勇攀高峰的載人深潛精神的重要體現。”丁忠軍說。