国外深海无人潜航器装备及技术发展研究
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水下滑翔机可将重力及浮力势能转化为动能，是目前使用较为广泛的大范围海洋环境观测新技术 平台。水下滑翔机概念设计起始于 20 世纪 50 年代。至 20 世纪 90 年代中期，美国在海军研究局（ONR） 支持下开展多个作业型水下滑翔机研制工作，主要包括泰莱达因·韦伯公司的电能驱动型“斯洛克姆”水 下滑翔机，斯克里普斯海洋学研究所的“喷射”水下滑翔机（“喷射”滑翔机因性能问题发展处于停滞状 态），以及华盛顿大学的 Seaglider 系列水下滑翔机。目前，美国、法国、日本、意大利、加拿大和新 加坡等国均开展了与水下滑翔机有关的研究工作，但除美国、法国形成产品投入应用外，大多处于发
60 卷 增刊 1 2019 年 1 月
文章编号：1000-4882（2019）S1-0419-07
中国造船 SHIPBUILDING OF CHINA
Vol.60 Special 1 Jan. 2019
国外深海无人潜航器装备及技术发展研究
李 奔，刘 洋
（中船重工第七一四研究所，北京 100101）
1 发展现状
受无人潜航器结构、能源等因素的制约，本文研究的深海无人潜航器主要指潜深可超过 1000 米、 具备深海环境作业能力的无人潜航器，并按照其航行模式分为 2 类：一类是依靠浮力驱动的水下滑翔 机；另一类是依靠电能航行的重型和巨型无人潜航器（美国 2004 年发布的《水下无人航行器主计划》， 按照水下无人航行器的重量、排水量、载荷和续航力不同，将其分为便携型、轻型、重型和巨型 4 类）。
加拿大
AsterX Explorer 3000
6.5×1×1 3.81×1.12×1.19
5.5×0.9×0.9 6.82×0.9×0.9 5×1.68×1.45
5.35×1×1 4.5×0.69×0.69 4.5×0.69×0.69 4.5×0.69×0.69
3700 1150 2000 2400 2100 1200 920 793 630
关 键 词：深海资源、深海探测、无人潜航器
中图分类号：P754.3
文献标识码：A
0引言
深海中，储存着大量资源，包括可燃冰、海底油气、多金属结核、富钴结壳和热液硫化物等，都 是未来陆地矿产资源的重要替代资源。然而，受深海恶劣环境的制约，人类对深海资源的开发利用还 十分有限。目前，各国争相加入“深海竞赛”，加快占领深海资源的步伐。国家在全国科技创新大会上 明确提出了“深海进入”、“深海探测”、“深海开发”的深海“三部曲”战略。其中，“深海探测”是我国走向 深海的重要一环，而深海无人潜航器则是承担这一任务的重要工具。深海无人潜航器成本低、适应环 境能力强，成为各国深海探测的主要装备之一。近年来，各国在深海无人潜航器的装备技术发展上都 取得了一定的突破，并已用于执行深海海洋环境调查、资源探测等任务。
摘要
深海资源作为未被完全开发的领域，已经成为世界各国争夺的焦点。深海环境调查是开发深海资源重要 的前提工作，但深海环境恶劣且存在各种未知状况。而深海无人潜航器在降低平台全寿期费用、减少人员伤 亡、恶劣环境作业等方面的独特优势，已成为深海环境调查的重要工具。论文通过梳理国外深海无人潜航器 装备发展现状、关键技术水平，研判未来发展趋势，供相关研究人员参考。
1000 在役
DeepGlider
2.8 ×1×0.4
62
1.8×0.3×0.3（主体）
REMUS 6000*
“海马”（Seahorse） 美国
“回声-巡逻者”（Echo Ranger）
“回声-航行者”（Echo Voyager）
Klavesin-1R
3.84×0.71×0.71 8.66×0.97×0.97 5.5×1.27×1.27
日本
Explorer 5000 r2D4
“浦岛”（URASHIMA）
5.5×0.74×0.74 4.40×1.08×0.81
10×1.3×1.5
1250 1506
9072（燃料电池型） 7257（标准型）
韩国
OKPO-6000
3.8×0.7×0.7
900
5920
6000 1000 3050 3300 2000 6000 6000 6000 3000 3000 3000 2200 3000 3000 5000 4000
长 16 6.5×1×1
862 4490 5308 50000 3700
俄罗斯
Klavesin-2R-PM
MT-88
英国 重型和巨
Autosub 6000 标准型 Autosub 6000 勘测型
型无人潜 法国
ALISTER 3000
航器 挪威 “休金-3000”（HUGIN 3000）
“鹰雷”（Eagle Ray）
3500
百度文库6000
在研
在研 在役 在役 在研 在役 在研 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役
在役
在役
*REMUS 系列由美国企业研制，产品已装备美海军，之后该企业被挪威收购，为挪威所有。
深海作业的重型和巨型无人潜航器，为保障深海耐压性及水动力特性，外形多采用鱼雷形，同时 为了满足续航力要求及传感器功耗，其能源主要采用高性能锂电池和燃料电池，少数型号使用碱性电 池。目前，美国深海作业无人潜航器技术水平较高，传感器技术先进，除用于海洋调查外还可执行情 报监视侦察等任务。俄罗斯起步较早，发展缓慢，但为了控制北冰洋海域资源，目前非常重视并积极 研制深海无人潜航器。欧洲其他国家也装备性能优良的深海无人潜航器，主要用于对深海环境探测及 科研。日、韩无人潜航器发展水平整体落后，但也具备可在 3000 m 以下执行任务的型号，其中日本“浦
“斯洛克姆”
1.79×1.01×0.49
60
温差能驱动型
1.5×0.21×0.21（主体）
水下
美国
“喷射”（SprayGlider）
1.8×1.01×0.3
52
滑翔机
1.8×0.3×0.3（主体）
2000 在役 暂停
1500 发展
Seaglider
2.8×1×0.4
52
1.8×0.3×0.3（主体）
420
中国造船
学术论文
展研究阶段，其中仅美国在役水下滑翔机可实现深海作业（表 1）。
类型 国家
表 1 国外主要发展的深海无人潜航器型号
型号
外形尺度/m
重量/kg
潜深/m 备注
“斯洛克姆”（Slocum Glider）
1.79×1.01×0.49
60
电能驱动型
1.5×0.21×0.21（主体）
1000 在役
60 卷 增刊 1 2019 年 1 月
文章编号：1000-4882（2019）S1-0419-07
中国造船 SHIPBUILDING OF CHINA
Vol.60 Special 1 Jan. 2019
国外深海无人潜航器装备及技术发展研究
李 奔，刘 洋
（中船重工第七一四研究所，北京 100101）
1 发展现状
受无人潜航器结构、能源等因素的制约，本文研究的深海无人潜航器主要指潜深可超过 1000 米、 具备深海环境作业能力的无人潜航器，并按照其航行模式分为 2 类：一类是依靠浮力驱动的水下滑翔 机；另一类是依靠电能航行的重型和巨型无人潜航器（美国 2004 年发布的《水下无人航行器主计划》， 按照水下无人航行器的重量、排水量、载荷和续航力不同，将其分为便携型、轻型、重型和巨型 4 类）。
加拿大
AsterX Explorer 3000
6.5×1×1 3.81×1.12×1.19
5.5×0.9×0.9 6.82×0.9×0.9 5×1.68×1.45
5.35×1×1 4.5×0.69×0.69 4.5×0.69×0.69 4.5×0.69×0.69
3700 1150 2000 2400 2100 1200 920 793 630
关 键 词：深海资源、深海探测、无人潜航器
中图分类号：P754.3
文献标识码：A
0引言
深海中，储存着大量资源，包括可燃冰、海底油气、多金属结核、富钴结壳和热液硫化物等，都 是未来陆地矿产资源的重要替代资源。然而，受深海恶劣环境的制约，人类对深海资源的开发利用还 十分有限。目前，各国争相加入“深海竞赛”，加快占领深海资源的步伐。国家在全国科技创新大会上 明确提出了“深海进入”、“深海探测”、“深海开发”的深海“三部曲”战略。其中，“深海探测”是我国走向 深海的重要一环，而深海无人潜航器则是承担这一任务的重要工具。深海无人潜航器成本低、适应环 境能力强，成为各国深海探测的主要装备之一。近年来，各国在深海无人潜航器的装备技术发展上都 取得了一定的突破，并已用于执行深海海洋环境调查、资源探测等任务。
摘要
深海资源作为未被完全开发的领域，已经成为世界各国争夺的焦点。深海环境调查是开发深海资源重要 的前提工作，但深海环境恶劣且存在各种未知状况。而深海无人潜航器在降低平台全寿期费用、减少人员伤 亡、恶劣环境作业等方面的独特优势，已成为深海环境调查的重要工具。论文通过梳理国外深海无人潜航器 装备发展现状、关键技术水平，研判未来发展趋势，供相关研究人员参考。
1000 在役
DeepGlider
2.8 ×1×0.4
62
1.8×0.3×0.3（主体）
REMUS 6000*
“海马”（Seahorse） 美国
“回声-巡逻者”（Echo Ranger）
“回声-航行者”（Echo Voyager）
Klavesin-1R
3.84×0.71×0.71 8.66×0.97×0.97 5.5×1.27×1.27
日本
Explorer 5000 r2D4
“浦岛”（URASHIMA）
5.5×0.74×0.74 4.40×1.08×0.81
10×1.3×1.5
1250 1506
9072（燃料电池型） 7257（标准型）
韩国
OKPO-6000
3.8×0.7×0.7
900
5920
6000 1000 3050 3300 2000 6000 6000 6000 3000 3000 3000 2200 3000 3000 5000 4000
长 16 6.5×1×1
862 4490 5308 50000 3700
俄罗斯
Klavesin-2R-PM
MT-88
英国 重型和巨
Autosub 6000 标准型 Autosub 6000 勘测型
型无人潜 法国
ALISTER 3000
航器 挪威 “休金-3000”（HUGIN 3000）
“鹰雷”（Eagle Ray）
3500
百度文库6000
在研
在研 在役 在役 在研 在役 在研 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役 在役
在役
在役
*REMUS 系列由美国企业研制，产品已装备美海军，之后该企业被挪威收购，为挪威所有。
深海作业的重型和巨型无人潜航器，为保障深海耐压性及水动力特性，外形多采用鱼雷形，同时 为了满足续航力要求及传感器功耗，其能源主要采用高性能锂电池和燃料电池，少数型号使用碱性电 池。目前，美国深海作业无人潜航器技术水平较高，传感器技术先进，除用于海洋调查外还可执行情 报监视侦察等任务。俄罗斯起步较早，发展缓慢，但为了控制北冰洋海域资源，目前非常重视并积极 研制深海无人潜航器。欧洲其他国家也装备性能优良的深海无人潜航器，主要用于对深海环境探测及 科研。日、韩无人潜航器发展水平整体落后，但也具备可在 3000 m 以下执行任务的型号，其中日本“浦
“斯洛克姆”
1.79×1.01×0.49
60
温差能驱动型
1.5×0.21×0.21（主体）
水下
美国
“喷射”（SprayGlider）
1.8×1.01×0.3
52
滑翔机
1.8×0.3×0.3（主体）
2000 在役 暂停
1500 发展
Seaglider
2.8×1×0.4
52
1.8×0.3×0.3（主体）
420
中国造船
学术论文
展研究阶段，其中仅美国在役水下滑翔机可实现深海作业（表 1）。
类型 国家
表 1 国外主要发展的深海无人潜航器型号
型号
外形尺度/m
重量/kg
潜深/m 备注
“斯洛克姆”（Slocum Glider）
1.79×1.01×0.49
60
电能驱动型
1.5×0.21×0.21（主体）
1000 在役