“蛟龙”眼神不太好？揭秘17盏灯如何开展水下照明

从通常意义来说，“蛟龙”的“眼神”不太好。

曾有人说，潜器在水下能看200米远，这个说法并不准确。中船重工702所高级工程师叶聪表示，所谓“看”200米远，其实是通过类似B超的成像声呐，对是否有障碍物进行基本判断。真正的视觉范围十分有限。

702所高级工程师杨申申介绍，即使在一类水质的大洋中，“蛟龙”最远也只能看到20米外的物体，看清轮廓需在10米以内，而5米范围内才能体现出真实的颜色。

要是在陆地上，这样的“视力”绝对得算近视眼，但在海中却已经很不容易，需要在多种灯光配合下才能实现。

杨申申的工作是负责“蛟龙”的灯光。他说，“蛟龙”号上共有17盏灯，除了尾部是一盏功率250瓦的卤素灯外，其余的灯全部集中在前方及两舷，包括HID、HMI两种氙灯，以及多个LED灯。

叶聪说，“蛟龙”在入水及下潜过程中基本无需照明，若要确认采样篮状态，开一组LED灯即可，接近海底时才将所有灯光开启。这些灯主要有两种搭配形式，分别为不同光谱波段的搭配和不同照射角度的搭配，目的是满足视觉需求，同时为拍摄服务。

所有的氙灯和LED灯色温均在6000K左右，趋于白光，以防在水下拍摄时出现偏色。但其光谱波段却不相同，直接表现是颜色略有区别，氙灯偏绿，LED偏蓝，以便在水中获得更强的穿透力。

如此设计，目的是兼顾照射距离和色彩还原。唯一的例外是尾部那盏卤素灯，色温大约3000K，作用是给尾部摄像机照明。这台摄像机的用途类似汽车上的倒车影像，在特殊情况下为后方避障提供画面，对清晰度及色彩的要求并不太高。

如同汽车拥有远光、近光灯一样，“蛟龙”号的灯也分为聚光灯和散光灯，照射角度从20度到90度不等。其中聚光灯主要布置在前方，可形成光柱，照射距离较远；散光灯在前方、两侧都有分布，虽然照不远，但对眼前的环境照射覆盖面大，光线也更均匀。

比较特别的是装在云台上的两盏HMI灯。云台指位于“蛟龙”前方的摄像机支架，左右各一个，可受控实现多自由度旋转。上面的两盏灯随摄像机一起转动，拍哪照哪，实现局部补光。

在大洋深处，灯光越强照射效果越好。杨申申说，如果海水浑浊则不能开远光灯，不但照不出去，还会形成散射和反射，对照射效果产生反作用。而“蛟龙”号在深海作业，水质是大洋一类水质，杂质很少，反射、散射小，灯光多多益善。

目前，“蛟龙”的灯光配备已能满足当前作业需求，如果将来有更高拍摄要求，也可能进一步增强，但需符合多种条件。

杨申申介绍，灯的安装首先要考虑电力负载，如果耗电负荷过大，可能对电缆通道造成影响。与5000米海试时相比，目前“蛟龙”的灯已增加一倍有余。

更重要的是，灯的布置很受约束。两舷顶部的拖拽缆是一定要避开的，如果布放、回收时被挂住，肯定造成损坏。两侧的灯不能探出潜水器之外，以防在回收入位时，因吊缆摆动而撞到钢架上。

这些灯的选择也颇有讲究，除对色温、光谱的要求外，灯体设计还要兼顾耐压和散热。在深海作业，耐压壳体的作用不言而喻，而散热不好也将影响灯的寿命，温度不能超过100摄氏度，70摄氏度以内最佳。

“蛟龙”号在海底爬山 发现山麓生物相对少

近日，“蛟龙”号载人潜水器在位于东北太平洋的魏源海山爬坡考察，发现海山山麓的生物相对海盆来说较少，这对将来的海底采矿来说是个好消息。

魏源海山位于东北太平洋的中国多金属结核勘探合同区内，是由中国提名并经国际航道组织核准命名的海山，旨在纪念清代学者魏源。“蛟龙”号此次下潜的最大深度是4930米，然后开始在海底“爬山”，沿海山斜坡进行了生物和环境综合观测，拍摄高清照片，并进行沉积物、底栖生物和岩石取样。

“在魏源海山爬坡绝对是个精细活。我们朝东南方向沿着一条山涧往上爬，山上有嶙峋突起的石块。潜水器保持距地一米多高航行，需要不断躲避峭壁。”随“蛟龙”号下潜的工程技术专家叶聪说。

“蛟龙”号主驾驶傅文韬则给出了一串数字：“魏源海山高2100多米。我们坐底后，沿着一条山涧往上一个平坡。总共爬坡500多米高，航行距离2000多米。”

“蛟龙”号本次下潜团队由3人组成，还有一位就是本航段首席科学家、来自国家海洋局的王春生研究员。

他介绍说，本次下潜最大的收获就是改变了以往对深海海山山麓生物分布的认识，探明这里山麓底栖生物丰度很低。与前三次下潜的详勘区海盆相比，两地生物种类相似性高，但魏源海山生物数量明显不及海盆区。

“这是一个好消息，因为它意味着将来在结核区采矿不会给生物带来严重损害。至少，在魏源海山它们可以建立起新的家园。”王春生说。

本次下潜时的海况不佳，给潜水器的布放、回收造成了困难。但科考队还是成功完成了作业任务，“蛟龙”号下潜后取得了多种海绵、珊瑚、海山岩石和沉积物的样本，还观察到一系列鱼类、海参、海星、海百合、铠甲虾等生物。

日前，航次指挥部会议决定向下一个作业点——国际海底管理局环境特别受关注区进发。如果海况等各爬了三段。第一段坡度较缓，大约15到20度；第二段特别陡，有60到70度，高差约300米。

最后来到种条件允许，将在2013年14日再次下潜。环境特别受关注区是国际海底管理局为监督海底采矿对环境的影响而专门划出的一些区域，每块区域内包含一个至少4万平方公里的核心保护区。