海牛”南海海試（曾志前 攝）
央廣網湘潭6月18日消息（記者鄧文輝 曾志前攝影） 記者從湖南科技大學獲悉，由該校萬步炎教授領銜研發的海底60米多用途鉆機系統“海牛”號，首次在水深超過3000米的深海海試成功。此舉標志著我國成為繼美國、德國、澳大利亞之后第四個掌握此項技術的國家。
據了解，2012年6月，國家863計劃“海底60米多用途鉆機系統技術開發與應用研究”項目正式啟動，同年11月完成總體方案設計。項目組給鉆機取名為“海牛”。項目由湖南科技大學為主承擔，中國科學院海洋研究所、廣州海洋地質調查局聯合參與共同研發。經過課題組三年的努力，2015年6月7日，在世界海洋日前夕，“海牛”開赴南海，接受國家863計劃項目海試驗收專家組海試驗收考評。2015年6月10日，“海牛”沉穩著陸3109米海底，遠超驗收要求海底2500米指標。操作人員通過操控系統，成功實現了“海牛”姿態調平、海底尋址。依照操作人員發出的各項指令，“海牛”有條不紊地接卸鉆桿、鉆具及芯管,下鉆60米并成功取樣，順利回收。2015年6月12日，“海牛”順利通過國家863計劃項目海試驗收專家組驗收，一致認定：鉆機本體各項操作性能表現優秀，整套系統設計合理，各項功能完備，海底作業流暢，下放回收安全可靠，具有較高的穩定性和環境適應性。
此次領銜研發的湖南科技大學萬步炎教授介紹，與國外同類鉆機相比，“海牛”有以下特點：
設計——輕巧、實用。此次“海牛”研制團隊充分考慮了輕量化設計，相比于國外同類型鉆機，“海牛”已“瘦身”近四噸，重量僅為8.3噸，這樣安裝、操控更方便，適合裝載到國內各類科考船上，使用前景更廣。“海牛”設計新穎，其外觀設計、收放裝置、鉆桿夾持器、動力卡盤等6項獲國家專利。“海牛”更注重實用性，集鉆孔、取芯、原位探測等功能為一體，還可根據不同地質情況，選取軟質、硬巖不同鉆進模式進行鉆探。
操控——方便、快捷。“海牛”實現了可視化自動操控，課題組成員通過系統集成和軟件研發，借助甲板控制系統與配電系統、移動式海底鉆機配套收放系統，輕觸按鈕或點擊鼠標即可實現鉆機本體的自動收放、姿態調平、海底尋址等動作；依照主控計算機發出的指令，“海牛”鉆機能在兩千多米海底下自動接卸鉆桿、鉆具及芯管，實施加、減壓控制動力頭的上、下行進退。這樣實現了幾千米海底下的遙控作業，同時，大大降低了操作工人的勞動強度和技能要求，基本上實現了一學即會的“傻瓜”式快捷操作。
運行——靈活、高效。“海牛”團隊將陸地鉆探常用的人工“繩索取芯”技術，通過機械裝置和技術研發巧妙運用到深海鉆機上，實現了電腦操控下海底無人自動化操作。團隊創新性運用單機械手多位移動技術，節省了設計空間，提高了運行效率。以鉆進60米為例，以往需要4—5天作業時間，而現在縮短為20幾個小時，作業效率得以大幅提高。團隊改進了卡盤驅動方式，通過電腦精密計算分度，確定推進行程，保障“海牛”動作準確無誤。正是基于輕量化設計和電腦指令操控，“海牛”在鉆進、取芯過程中表現了出絕對優越性。
由20米到60米，雖然“海牛”在鉆深能力上只增加了40米，但其意義非凡。在深海鉆機研制領域公認50米是道坎，誰掌握超過50米的深海鉆機技術裝備，誰就擁有了國際先進的深海鉆探能力，誰就能勘探到更多的海底礦產資源。按聯合國規定，國際海底礦產資源，遵循誰有能力先勘探，誰就具有優先開發權，“海牛”海試成功讓我國在國際海底礦產資源開發上多了一分技術優勢和競爭能力。
“海牛”的海試成功，標志著我國在深海鉆機技術領域將與美、德、澳三國并駕齊驅。“海牛”鉆機填補了國內深海鉆機工程裝備的空白，為我國開展海洋地質環境研究、礦產資源勘探和海底工程勘察提供鉆探利器，也為我國實施國家海洋戰略，實現制造強國的戰略目標提供了技術支撐。“海牛”海試成功也為下一步可燃冰開采提供了技術的可行性，萬步炎教授已經向國家申請了重大課題，他下一步的目標是海底220米。
