海马号是中国自主研制的首台4500米级深海遥控无人潜水器(ROV)作业系统,由广州海洋地质调查局联合上海交通大学、浙江大学、海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等单位共同完成研制。海马号ROV(本体)长4米、宽2.1米、高2.6米、重5吨,整个系统包括水面控制室、吊放回收系统、脐带缆、“海马”号ROV及其机械手和作业工具。
2008年,“海马号”作为国家“863”计划海洋技术领域“4500米级深海作业系统”重点项目正式启动。6年间,团队成员翻译和查阅文献超过1000篇,进行了上千次试验,最终突破了深海无人遥控潜水器核心技术。2014年,“海马”号三次下潜到南海中央海盆最深处4502米的海底,圆满完成了预定的海试作业任务,并通过了114项考核指标的现场考核和海试验收。2015年3月,“海马”号首次在南海北部陆坡西部投入地勘应用,探查和搜寻与海底“冷泉”活动和与水合物赋存相关的微地貌特征。2017年,海马号在西太平洋富钴结壳矿区的6次下潜作业中,实现了中国首次 ROV 搭载钻机作业、首次富钴结壳厚度在线声学原位探测等多项新突破,创造了多项新纪录。2025年9月18日,海马号深海遥控潜水器下潜至1522米深的海底,采集渗漏点溢出的可燃冰及伴生气。可燃冰在降压作用下,分解产生的甲烷气体成为“源火”气源,该“源火”被中华人民共和国第十五届运动会和全国第十二届残疾人运动会暨第九届世界特殊奥林匹克运动会采用为火种。
海马号具有作业深度大、不受动力供给限制、作业时间长、设备支持功能强、数据实时传输显示、操作人员无水下安全问题等优点。可广泛应用于中国资源、环境、工程、救捞、渔业、考古和国防等众多领域。“海马号”无人遥控潜水器从科研成果到实用化深海调查装备的快速转化,是中国科研成果在地勘领域投入实际应用并取得突破性成果的成功范例,填补了中国深海探查作业手段的一项空白,在中国深海技术装备研发领域具有里程碑式的意义。
历史沿革
研制背景
深海潜水器装备技术水平在一定程度上标志着一个国家海洋资源勘探开发的科技水平,乃至海洋权益的维护能力。深海潜水器装备技术是海洋探查和资源开发利用不可或缺的手段,发展该技术不仅对国民经济和社会发展以及国家海洋军事安全有重大意义,还对未来深海打捞、救援、海洋旅游业、海洋空间利用等有着不可估量的价值和战略意义。
与世界先进国家相比,中国面向深海的装备技术水平还存在比较大的差距,且诸多关键技术为少数发达国家所垄断,严重制约了中国参与国际海洋竞争的能力和向更深更远的海洋进军的进程。在此背景下,2008年科技部通过国家高技术发展研究计划(国家高技术研究发展计划)支持的“海马号”深海遥控潜水器研发与应用项目,正式开启了中国深海资源探查与开发、深海潜水器装备技术开发的进程。
研制历程
2008年,“海马号”作为国家“863”计划海洋技术领域“4500米级深海作业系统”重点项目正式启动,由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头,联合上海交通大学、浙江大学、海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等单位共同开展研发工作。6年间,团队成员翻译和查阅文献超过1000篇,进行了上千次试验。2014年2月20日至4月22日,“海马号”搭乘“海洋六号”综合科学考察船,分3个航段在南海进行海上试验获得圆满成功,并通过国家863海洋技术领域办公室的验收。
技术特点
系统组成
“海马”号ROV(本体)长4米、宽2.1米、高2.6米、重5吨,整个系统包括水面控制室、吊放回收系统、脐带缆、“海马”号ROV及其机械手和作业工具。“海马”号ROV由水下电力分配系统、水下控制系统、水下液压系统、水下推进系统、水下摄像系统、水下照明系统、水下探测系统和水下作业系统构成。
技术突破
经过6年的攻关克难,研发团队全面掌握了大深度无人遥控潜水器的设计和研制、系统集成和联调、深海无人遥控潜水器的控制和监测、远程高压电力的传输与分配、长距离信息传输、在线绝缘检测、大深度水下液压动力源、推进与控制、大深度浮力材料制造、多功能作业机械手设计制造、大负荷升沉补偿和大深度潜水器考核试验等多项核心技术,实现了项目的总体目标,使“海马”号ROV整套装备的国产化率达到90%,为中国无人遥控潜水器的国产化和产业化奠定了坚定基础。海马号ROV具有作业深度大、不受动力供给限制、作业时间长、设备支持功能强、数据实时传输显示、操作人员无水下安全问题等优点。
验收表现
2014年2月20日至4月22日间,海马号ROV在南海进行了三个航段由浅到深的海上试验。海马号共完成17次下潜,3次下潜到南海中央海盆4502米的海底进行作业试验,圆满完成了预定的海底作业任务,并成功实现与水下升降装置的联合作业,通过了114项考核指标的现场考核,其中技术指标为91项。海马号通过4500米海试验收是2014年度中国海洋科技界的一项重大科研成果,入选“两院院士评选2014年中国科技进展新闻”(排名第二),以及“2014年度中国海洋十大科技进展”(排名第一)和“2014年度、2015年度地质科技十大进展”(排名第一)等。
投入应用
海马号装备有水下摄像/照相系统、声呐、作业工具、多功能机械手,并有可更换的、不同功能的水下作业底盘。海马号具备开展海底多角度摄像、机械手作业、声光电探测、海底原位实验等综合作业手段,可进行海底全覆盖测绘学、沉积物与生物抽样、物理海洋测量、现场地球化学分析,并具有海底观测网与仪器设备布设和回收、海底管线维护、深海打捞等扩展作业功能,可广泛应用于中国资源、环境、工程、救捞、渔业、考古和国防等众多领域。
2015年3月,海马号随母船“海洋六号”开赴南海,对海底“冷泉”活动和与天然气水合物赋存相关的微地貌特征展开勘查。海马号第一次下潜就取得了重大发现,在南海北部陆坡西部海底首次发现了与天然气水合物相关的瓣鳃纲生物群、甲烷生物化学礁、碳酸根结壳、菌席和气体渗漏等活动性“冷泉”标志,获取了高清视频和实物样品,同时记录了海底温度异常和超高甲烷含量异常。“海马冷泉”是在中国管辖海域内由中国自主研发的深海高科技探查装备第一个发现的海底活动性“冷泉”,这次作业证明了“海马”号的作业能力,该“冷泉”也因此被命名为“海马冷泉”。
2015年6月15日至18日,海马号在大洋第36航次应用中,通过高清视频观察、机械手作业和各种搭载传感器测量,圆满完成了在采薇海山区复杂陡坡的地形环境中的6个站位富钴结壳资源探查作业任务,拍摄和记录了近百分钟海底高清视频,利用机械手抓取了数十公斤结壳样品和钙质沉积物样品,获取了全程物理海洋测量数据和海底原位水样,首次对自主研制的小型钻机和切割机进行了实际应用试验,达到了预期的科学目标。海马号在采薇海山的成功作业,是中国自1997年起,在开展了近20年海山区结壳资源调查工作中的一个质的飞跃,填补了中国在该领域技术手段的一项空白。
2017年,海马号在西太平洋富钴结壳矿区的6次下潜作业中,取得了包括海底微地形、结壳类型、原位结壳厚度、水文动力学和生物多样性等多领域探查的丰硕成果,累计获取结壳样品336公斤,并实现了中国首次 ROV 搭载钻机作业、首次富钴结壳厚度在线声学原位探测等多项新突破,创造了多项新纪录。
2018年4月底,广州海洋局“海洋六号”科考船与中国科学院深海科学与工程研究所“探索一号”科考船分别搭载“海马”号和“深海勇士”号,对南海珠江口盆地西部海域“海马冷泉”区进行联合科学考察。期间,“海马”号开展对海底“冷泉”的综合探查及抽样作业;“深海勇士”号查明海底“冷泉”的分布范围、区域性特征、地形特征,并进行取样等作业。这次联合科考取得了“一加一大于二”的超预期多方面科学技术成果,为国产深海技术装备的业务化运作起到了先行示范作用。
2025年9月18日,海马号深海遥控潜水器(ROV)下潜至1522米深的海底。科研人员远程精准操控机械臂持采集舱,采集渗漏点溢出的可燃冰及伴生气。可燃冰在降压作用下,分解产生的甲烷气体成为“源火”气源,该“源火”被中华人民共和国第十五届运动会和全国第十二届残疾人运动会暨第九届世界特殊奥林匹克运动会采用为火种。10月9日,火种采集仪式在广州海洋地质调查局科考码头举行。
影响意义
“海马号”无人遥控潜水器从科研成果到实用化深海调查装备的快速转化,是中国科研成果在地勘领域投入实际应用并取得突破性成果的成功范例,填补了中国深海探查作业手段的一项空白,在中国深海技术装备研发领域具有里程碑式的意义。“海马号”已分别在南海中央海盆、南海北部陆坡和西太平洋采薇海山结壳资源分布区进行了海底作业,布设了科技部、国土资源部等永久性标志物,该作业行动是中国国产深海探查装备在深海海底开展实践应用的具体体现,彰显了深海探查领域的技术研发与工程实施能力。
参考资料中国第一个4500米级深海遥控机器人:“海马号”.中国科协企业创新服务中心 .2025-10-14
驰骋在大洋深处的骏马.中国地质调查局.2025-10-14
“海马”号深海无人遥控潜水器彰显强国力.中国地质调查局.2025-10-14
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