藍鰭鮪魚-21

藍鰭鮪魚-21

藍鰭鮪魚-21(Bluefin-21),是截至2014年世界上僅有的三款無人水下探測器之一。它外形與潛艇相似可以潛入水下4500米深處,在配置相關聲吶後能以最高7.5厘米的解析度搜尋水下物體。

簡介

藍鰭鮪魚-21藍鰭鮪魚-21

藍鰭鮪魚-21自主式水下航行器,由美國麻薩諸塞州藍鰭鮪魚機器人技術公司研發製造,藍鰭鮪魚機器人技術公司是一家專業深海探索器材研發公司,旗下有多個型號的自主式水下航行器。“藍鰭鮪魚-21”由美國一家防務承包商購買並提供給美國海軍。

藍鰭鮪魚-21身長近4.9米,直徑為0.5米,重750公斤,最大下潛深度為4500米,最大航速4節(1節等於每小時1.852公里)。在標準負載和3節航速下,最長水下行動時間為25小時。

工作原理

藍鰭鮪魚-21被稱為美國海軍目前(2014年)最先進的水下探測器,它的工作原理和方式並不為人所熟知。

藍鰭鮪魚機器人技術公司執行長戴維·凱利表示:“這一設備的工作就像剪草機給你家草坪修草。”

被投放至海底後,“藍鰭鮪魚-21”將發射聲吶脈衝掃描海底,脈衝將向兩個方向以弧形散開。“藍鰭鮪魚-21”會接收到在脈衝範圍內物體的反射聲波,利用“聲波陰影”判斷物體高度並形成圖像。

不過,“藍鰭鮪魚-21”無法在海底行動時向海上研究人員傳輸收集到的數據,圖像專家必須在“藍鰭鮪魚-21”結束海底搜尋任務浮上水面後才能“解讀”形成的圖像。

性能特點

無線通信

拖曳聲波定位儀不同,它不需要線纜拖曳,可自主在水下航行,通過無線方式與控制台通信。在探測範圍方面,“藍鰭鮪魚”擅長在較短距離內“定點”查找。

可裝載設備多

可根據需要裝載多種探測設備,如410千赫側掃聲吶系統等。

不依賴黑匣子信號

藍鰭鮪魚也不依賴黑匣子信號,因此即使黑匣子電池耗盡一樣可以搜尋黑匣子。

工作難度

單次裝備設備少

藍鰭鮪魚-21藍鰭鮪魚-21

“藍鰭鮪魚”能夠利用旁側聲吶和攝像機下潛搜尋,但一次只能裝配一種設備。通常情況下,它首先使用聲吶探測,發現可疑目標後改裝上攝像機後再次下潛,為搜尋人員提供水下畫面。

速度慢

“藍鰭鮪魚”將最先搜尋探測到水下信號附近的一處海底區域,面積大約為40平方公里。不過,這一設備行動速度不快,每次任務將至少需要24小時。其中16個小時利用聲吶系統進行水下偵測並繪製高清晰三維圖像、4個小時用於下載所偵測到的數據。此外,“藍鰭鮪魚”將需要兩個小時下潛到工作區域,上浮水面同樣需要兩個小時。此外,從“藍鰭鮪魚”下載數據並分析需要4個小時。

與拖曳聲波儀相干擾

2014年4月,在澳方組織的MH370黑匣子搜尋過程中,由美國海軍提供的“藍鰭鮪魚-21”和拖曳聲波定位儀均部署在澳海軍“海洋之盾”號補給艦上。不過,“藍鰭鮪魚”一直“按兵不動”,緣由是這一設備與拖曳聲波定位儀無法同時使用,而且搜尋效率遠不及拖曳聲波定位儀。

在同一片水域中,兩個利用聲波探測的儀器會相互干擾,因而不能同時使用。實際上,聲波定位儀與信號源一個在水面,一個在深海,這數千米距離中的任何環境變化都可能導致信號丟失。即便一隻魚游過,也可能給信號探測帶來干擾。

此外,同一時間內,聲波定位儀的搜尋面積相當於“藍鰭鮪魚”的6倍,掃描海底是件非常緩慢、非常艱苦的工作,因此無法完全替代拖曳聲波儀。

亞型

這款搜尋設備有一種專為美國海軍定製的亞型“Bluefin-21 BPAUV”,全稱為“藍鰭鮪魚-21型戰場準備自主式水下航行器”,用於在較淺水域清掃戰場水雷等用途。這種亞型配置了高性能的455千赫側掃聲吶系統,它的解析度能夠達到7.5厘米,在與目標物相距75米內辨識出相關物體。如果降低解析度,其辨識距離還能擴大到150米。

MH370搜尋

截至2014年4月14日,馬航370航班客機已經失聯38天。按照規定,黑匣子的電力最少持續30天。澳大利亞方面當天表示,鑒於搜尋人員已經6天沒有探測到黑匣子的信號,澳方將停止使用拖曳聲波定位儀,啟用“藍鰭鮪魚”自主水下航行器開展海底搜尋。儘管投放“藍鰭鮪魚”可能會離發現客機殘骸更進一步,但美國軍方也再次強調,無法保證搜尋結果。據美國海軍技術人員透露,自主水下航行器將於台北時間當天17時入水啟用。美國海軍第七艦隊新聞官丹尼爾·馬齊尼亞克通過電郵發表聲明說,“藍鰭鮪魚”擬沉至水下4000米至5000米範圍內,距離海床約35米,並在這一高度收集數據。

“藍鰭鮪魚”可在海底用聲吶繪製3D高解析度地圖,以確定搜尋區域是否有任何疑似失聯客機的物件。目前(截至2014年4月15日)確定的第一次海底聲吶掃描面積為40平方公里,該區域的海床相對平坦,但海底淤泥較多,可能會增加搜尋難度。而由於其搜尋面積只有拖曳聲波儀的六分之一,預計自主水下航行器可能需要6周到兩個月時間完成對這片搜尋區域的偵測、掃描。

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