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中国深潜事业:披荆斩浪,从百米到万米,翻新纪录


文章编号:14967 / 更新时间:2024-03-03 04:23:05 / 浏览:

在小说里,尼摩船长驾着鹦鹉螺号穿过五大洋的海底曾经过去了154年;而事实中,人类的双脚站在海底的次数不过一巴掌的数量。

一、海底无人区

正如咱们所知,地球外表有70%的面积被陆地所笼罩。国内陆地迷信界依据淡水的深度不同,将海划分为浅海、半深海和深海,其中水深超越2000米的深海占据总数量的40%。除此之外,还存在着比深海还要深的海(水深约6000-11000米),也就是所谓的深渊。据统计,地球上共有46个深渊带,其中最深的便是马里亚纳海沟的应战者深渊。它的最大深度能到达11034米,相当于珠穆朗玛峰顶叠加一座华山的海拔高度,它也是环球上已知的陆地最深处——但是全环球登上珠穆朗玛峰的探险家大略有4000余人,甚至有来自41个国度的566人进入过太空(其中有12人在月球上启动了行走),可是到达过陆地最深处的却只11人。

人类第一次性进入应战者深渊是在1960年。过后,瑞士探险家雅克·皮卡德和美国海军中尉唐·沃尔什乘坐德里亚斯特号初次探险生命禁区。在此之前,因为200米以下陆地环球的低压、相对光明等可怕属性,人类将其称之为生命绝缘的暗环球。

德里亚斯特号载人潜水器由两大局部组成,上方是个装满汽油的容器,用来提供浮力和能源,上方局部是用以栖息的圆形密封舱。在装置经过9000米海域的时刻,因渺小的淡水压强,潜水器舱身产生裂缝,而探险者们冒着必死的信心保持下沉,对深渊一探求竟——只管没能有摄影设施随行,但是他们还是用眼睛看到了海底游荡着宛如小虾的动物——这是人类第一次性在暗环球里证实了生命的存在。

但是在其后的52年里,因为技术、政治等影响,人类探求海底的脚步有所减缓。无人深潜器成为了人类的眼睛,时不时下去注视一下深渊。直至2012年,驰名导演卡梅隆才成功深潜到海面以下10898米的中央。随后在2019年,美国探险家维克多·维斯科沃延续两次下潜至海底10928米的中央,刷新了人类深潜的记载。而他所乘坐的深潜器限度因子也成为了环球上第一个商用且可重复经常使用的载人潜水器。

与此同时,我国首艘万米级载人潜水器妥协者号也在启动着最后的技术打破——2020年11月10日8时12分,一个值得铭刻的时辰。国产化率超96.5%的妥协者号,装载着3名科研人员成功坐底马里亚纳海沟,其深度到达10909米。这个数字岂但刷新了中国载人深潜的记载,也让中国成为继美国之后,第二个成功万米深潜的国度。

二、勇往直潜

图源:央视资讯

从外观上看,妥协者号的肚子出现绿色,这是因为绿光在淡水中衰减较小,便于在深海中对其启动观测;而它的头顶则出现醒目标橘黄色,这是便于在它在上浮到水面时,能够被母船极速发现。

作为一艘作业才干笼罩环球陆地百分之百海域的科考利器,双船双潜是妥协者号海试义务的主要词。双船是指为其护航的两艘母船——探求一号(允许船)和探求二号(保证船),它们像母亲一样全力保证着妥协者号的下潜义务;双潜指的是双潜水器,妥协者号和它的跟拍摄影师——桑田号。

图源:央视资讯

探求一号是一艘阅历丰盛的科考船,它也是2017年在中国南海成功下潜4500米的深海壮士号的勋绩母船。而探求二号则是2020年6月才出坞的首艘为万米深海科考打造的科考船。从伸缩折臂吊放装置、CTD(温盐深仪)吊放装置,到全海深地质绞车、6000米光电缆绞车,再到水声通讯、水声定位、多波束等深海声学设施,探求二号共增装14台全国产化科考装备,彻底解脱了常年以来被国外卡脖子的状况,标记着我国在全海深科考作业装备才干上又进一步。

作为幕后英雄的桑田号,坐底期间其实要比妥协者号还要早。它是全环球惟逐一台深海着陆器,可以启动全海深4K超高清视频的拍摄、采集和传输解决。桑田号搭载着全海深高清相机下潜至海底,成为水下拍摄的服务器位,运转预先设置的智能程序,唤醒打光助理——外部移动机器人凌云号。待到上班人员一切就位后,主角妥协者号再渐渐下潜,坐底后经过声学通讯定位和探测雷达,在乌黑的海底找到桑田号,并从桑田号的上方渐渐驶入画面中央,开局启动直播实时回传。

自2016年立项开局,由七零二所牵头,20家科研院所、13家高校、60余家企业、近千名科研人员为妥协者号的国产化日夜攻关——超越110兆帕的水压,象征着须要大强度、更高韧性的资料,而我国以往深潜器罕用的Ti64资料远远无余以到达需求。经过有数次的实验,具备良好热加工成形和焊接成形功能的钛合金Ti62A被发明运行为载人舱球壳资料。

有了资料,还要启动极端精细的制作、冷弯和焊接,来保证载人舱的牢靠性。咱们原来经常经常使用的瓜瓣焊接有着焊缝多、工期长等等缺陷,但是在数千次的提升测试后,焊缝少、牢靠性高的半球焊接被实验性运行。妥协者号,这个载人球舱直径达2米的大家伙的制作成功,标记着我国的钛合金资料技术和焊接加工技术曾经到达了国内上游水平!

在海底的作业义务中,妥协者号启动动物、岩石、堆积物等抓取上班的两套主从伺服液压机械手更是具备7个关节,可成功6自在度静止控制,其稳健才干超越了60公斤,彻底填补了我国在全海深液压机械手展开万米作业畛域的空白。

而协助妥协者号前往水面、顺利回家的主要资料:固体浮力资料,不时是泛滥深海迷信调查装备及成功陆地资源开发的外围资料。因为其制备技术难度大,环球范围内只要少数国度把握外围技术,且对我国履行技术封锁。但是这次在缺少文献和阅历自创的状况下,科研团队再次驳回具备自主常识产权的硬化学制备技术,短期间内研制出了固体浮力资料外围原资料高强空心玻璃微球,真正成功了我国浮力资料钻研的打破。

图源:央视资讯

从1971年,我国开局研制第一艘载人潜水器7103救生艇开局,50年的筚路蓝缕终成一剑。从无到有,由浅入深。低压、密封、侵蚀、绝缘等等难题,一个个被攻克。从下潜300米到10909米,不只是我国对技术畛域做出的探求,更是对人造迷信界做出的奉献!


中国载人潜水器突破1万米,我国的“奋斗者”号潜水器有多强大?

中国深潜事业披荆斩浪,从百米到万米,翻新纪

2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,达到米,创造了中国载人深潜的新纪录。

“奋斗者”号将再次挑战全球海洋最深处,作为我国万米载人深潜的重大突破,“奋斗者”号凝聚了中国深潜人的巨大智慧。

从百米浅海到万米深海,中国载人深潜事业劈风斩浪的几十年,我国先后突破了多项核心深潜技术。现在,让我们回顾那段历史,感受中国一代代深潜人的“深蓝梦”。

是中国第一艘载人潜水器,自1971年开始研制,1986年成功。虽然它只能下潜300米,航速也只有四节,但也是那个年代最先进的救援型载人潜水器。随着时间的推移,中国探索海洋的深度也在随之变化,比如1986年的,1994年的等,这些越潜越深的潜水器为水下定位、声纳探测、抗压材料和机械控制等诸多领域积累了经验。

2010年7月,下潜深度达到了3759米,中国成为继美、法、俄、日之后,世界上第五个掌握3500米大深度载人深潜技术的国家。2012年6月27日,“蛟龙”号这艘7000米级载人潜水器完成了它的终极挑战,最终将记录保持在了。“蛟龙”号还拥有世界先进的悬停和自动驾驶功能,可以抵御海流的干扰,工作时稳稳地“定”在海底。

与十年立项、十年研制的“蛟龙”号不同,从研制立项到海试交付只用了短短八年,且国产化程度更高,实用性更强。不可思议的是,在2016年“深海勇士”号都尚未下水的情况下,万米级载人潜水器就开始同步研制了。

中国载人潜水器,融合了之前两代深潜装备的优良血统,不仅采用了安全稳定、动力强劲的能源系统,还拥有更加先进的控制系统和定位系统,以及更加耐压的载人球舱和浮力材料。

除了载人潜水器,我国还有“海斗”号、“海燕”号和“海翼”号等许许多多的无人潜水器。其中,“海斗”号,有远程遥控和自动作业两种模式,是中国首台万米级科考潜水器,让中国拥有了自主研究万米深海的能力。

在人类探索海洋的过程中,诞生了无数优秀的潜水装备。还有哪些潜水器曾经“征服”过海洋?

19世纪50年代,瑞士的皮卡德父子造出的著名的潜水器。这艘潜水器外形酷似飞艇,底部是载人球舱,上端用一个装满汽油的筒提供返航时的浮力。1960年,“的里雅斯特号”在马里亚纳海沟进行下潜,在9000米处一个观察窗突然出现裂缝,但潜航员依然决定继续下潜。最终,“的里雅斯特号”成功到达马里亚纳海沟底部,虽然无法在海底航行和作业,但它成为了世界上第一台到达这里的潜水器。

全海深无人潜水器,有远程遥控和自动作业两种模式,可以在深海极端环境下工作。为了完成深海探险,加拿大导演卡梅隆组建团队建造了一艘潜水器。它的外形十分“奇葩”,像一枚火箭,以便获得更高的下潜速度。更“奇葩”是它的载人舱非常小,连五六岁的儿童都能难在里面站直。2012年,“深海挑战者号”坐底马里亚纳海沟,同样没有航行,但成为继“的里雅斯特号”后第二艘到达这里的载人潜水器。

虽然科技不断发展,人们对海洋的了解也逐渐加深,但人类探索海洋的步伐永不停止。

“奋斗者”号副总设计师揭秘了中国深海的哪些探测历程?

由我国自主研制的全海深载人潜水器“奋斗者”号今天(10日)完成万米级海试,首次探底全球海洋最深处——马里亚纳海沟“挑战者深渊”,下潜深度达到米,创造我国载人深潜新纪录。北京时间今天下午完成海底作业任务的“奋斗者”号上浮出水,完成回收,三名潜航员顺利出舱。

北京时间今天早上4点50分左右,搭载着三名潜航员的中国载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟海域开始下潜。7点42分,“奋斗者”号下潜深度突破万米大关。“探索一号”保障母船上,深潜团队响起热烈掌声。

8点12分,“奋斗者”号成功坐底,下潜深度达到米,突破了上个月27日“奋斗者”号创造的米的中国载人深潜记录。“奋斗者”号副总设计师胡震说:“我们的‘奋斗者’号到马里亚纳海沟下潜,就是为了载人潜水器能够在最深处实现下潜,能够验证它的功能和性能,达到了全海深的要求。”

坐底后“奋斗者”号拍摄了海底地形地貌、海洋生物等影像资料,同时利用机械手对海洋生物、底层海水、海底沉积物或岩石进行采样。

经过约三个小时上浮,“奋斗者”号返回海面,并被回收至“探索一号”母船。“奋斗者”号万米海试验收专家组专家刘心成介绍:“‘奋斗者’是一个大国的科考重器,研制它的全部意义就在于今后的科学应用,实现高频次的下潜,把更多的科学家送到深海深渊的底部,以获取更多的发现和取得更多的科考样品。”

载人潜水器是由搭载人员驾驶操作、具有生命支持配套和辅助系统、具备水下作业能力的可移动潜水装置,它代表着海洋高技术发展的前沿。

几十年来,中国载人深潜先后突破多项核心深潜技术,一步步地走向深海。从十年前1000米到3000米、5000米、7000米,再到挑战万米载人深潜。而近些年我国快速发展的深潜设备就是一个缩影,从“蛟龙”号、“深海勇士”号到如今的“奋斗者”号,它们已经成为我国深海探索的尖兵。

2010年7月,中国第一台自主设计和集成研制的载人潜水器“蛟龙”号下潜深度达到3759米,中国成为继美、法、俄、日之后,世界上第五个掌握3500米大深度载人深潜技术的国家;2016年6月,“蛟龙”号7000米级载人潜水器完成它的终极挑战,最终将纪录保持在7062米。

而此次两度成功下潜突破1万米深度的“奋斗者”号载人潜水器于2016年立项,由“蛟龙号”“深海勇士号”载人潜水器的研发力量为主的科研团队承担。融合了之前两代深潜装备的优良血统,不仅采用了安全稳定、动力强劲的能源系统,还拥有更加先进的控制系统和定位系统,以及更加耐压的载人球舱和浮力材料。


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