深海攻坚!天大自研深海富钴结壳采样装备圆满完成2000米级海试

2026-09-16

(通讯员:杨瑞)挺进深蓝,深耕深海科技!近日,依托中国大洋100航次第一航段科考任务,天津大学深海采矿实验室自主研发的深海富钴结壳采样装备,在位于西太平洋的我国富钴结壳合同区完成深海海试,一举攻克复杂深海微地形开采技术难题,实现核心装备技术新突破。

天大科考团队搭乘国家深海基地管理中心“深海一号”科考船,从7月19日持续至9月2日,累计完成36天连续航行作业。科考期间,西太平洋海域接连遭遇9个恶劣台风系统,海况复杂、作业风险极高、有效作业时间极限压缩。在中国大洋100航次第一航段首席和临时党支部的指导下,天大科考团队战风斗浪、攻坚克难、团结协作,精准把控作业窗口期,高效推进甲板调试、海底试验、布放回收等各项工作,最终圆满完成全部既定海试任务。

配图1:队员启航合照

从左至右:郝润东,机械工程学院硕士研究生

张振超,机械工程学院博士研究生

邓斌,电气自动化与信息工程学院教授、副院长

杨瑞,机械工程学院副研究员

何键申,电气自动化与信息工程学院博士研究生


2000米深海硬核实测,复杂地形稳定采掘突破

本次海试聚焦2000米级深海作业场景,直面深海海山特殊、复杂的作业环境,开展高难度采掘试验。试验海域涵盖砾状结壳、板状结壳、沉积物与结壳混合等海山复杂地形,对深海装备的微地形适应性、运行稳定性、采掘精准度提出了极致考验。深海富钴结壳采样装备顺利完成连续4小时不间断行走采掘作业,全程运行平稳、采掘高效、数据稳定。

此次海试成功攻克底盘适配技术、同步精准采掘技术两大核心关键技术,充分验证了装备在复杂深海工况下的可靠性、稳定性与实用性,为我国深海富钴结壳资源规模化勘探、高效开采奠定了坚实的装备技术基础。

配图2:深海采样装备装置实拍图

配图3:深海底微地形及结壳分布


多学科交叉赋能,天大青年团队深耕深蓝

本次出征的科考团队,由机械学院、自动化学院的教师与研究生共5人组成。团队成员扎根深海装备科研一线,不惧远洋艰苦环境,以专业素养和实干担当坚实地保障了海试任务的完成,获中国大洋100航次第一航段“优秀团队”、“优秀船队员”和“优秀实习生”等荣誉称号,充分展现了天大学子深耕科研、勇攀高峰的青春力量。

作为本次成果的核心研发平台,天津大学深海采矿实验室是学校重点打造的交叉学科工程创新平台,由机械学院主管建设,汇聚了自动化学院、精仪学院、地科学院、建工学院、材料学院、海洋学院、人工智能学院等多个优势学科科研力量,深度融合机械工程、智能控制、海洋工程、新材料、人工智能等前沿领域。

平台依托多学科交叉优势,聚焦深海资源开发、深海装备研发等国家重大战略需求,持续开展原创性、引领性科技攻关,不断突破深海勘探、深海开采领域“卡脖子”技术,助力我国深海科技自立自强。


深耕深海科创,助力海洋强国建设

深海富钴结壳作为一种极具战略价值的矿产资源,富含的钴等关键金属广泛应用于新能源、高端制造、航空航天等关键领域,是保障国家战略资源安全的重要储备资源。当前,国内外正在抢占深海富钴结壳开采技术的高地。此次海试验证了基于自适应力学反馈控制采掘、海底微地形四履带行驶、水力卷吸集矿的连续高效开采技术、 多模融合与模型预测控制技术、狭小空间精准布放回收技术,积累了深海技术开发与工程作业的工作经验,培养了深海矿产资源开发的多学科交叉团队。此次海试的圆满成功是天津大学在深海智能采矿装备领域的重要突破,进一步完善了我国深海矿产资源勘探开发装备体系,为后续深海资源规模化、产业化开发提供了核心技术支撑,对推动我国海洋科技进步、服务海洋强国战略具有重要意义。

未来,天津大学深海采矿实验室团队将持续深耕深海科技领域,持续优化装备性能、迭代核心技术,攻克更多深海极端环境作业难题,以科技创新赋能深蓝探索,为国家深海资源开发、海洋经济高质量发展持续贡献天大力量!