特別關注|「奮鬥者」號載人潛水器的技術到底有多牛?

2020-11-14 中國船檢雜誌社


昨天,各大媒體刷屏,朋友圈刷屏。這是一場妙不可言的深海之旅,這是從百米淺海到萬米深海,這是中國載人深潛事業一代代深潛人的「深藍夢」,它突破了我國多項核心深潛技術,它完成萬米級海試,首次探底全球海洋最深處——馬裡亞納海溝「挑戰者深淵」,創造我國載人深潛新紀錄。它就是中國「奮鬥者」號載人潛水器。


昨天,它就在馬裡亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,也就是說它已經可到達全球深海的任何地方。



強大背景和團隊


「奮鬥者號」是國家「十三五」重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」專項支持的深海重大科技裝備。項目於2016年立項,由「 蛟龍」號、「深海勇士」號載人潛水器的研發力量為主的科研團隊承擔。


為啥叫「奮鬥者」號


今年4月22日,萬米載人潛水器徵名活動在央視新聞客戶端、微博、微信推出,網絡上掀起一波「起名才藝大比拼」。在收到了近十萬網友的命名,並經過激烈的battle後,徵名活動十強名單出爐,再經由專項總體專家組、業主單位、科研團隊代表組成的評議組評議。潛水器名字最終出爐:奮鬥者號。「奮鬥者」號符合時代精神,充分反映了當代科技工作者接續奮鬥、勇攀高峰的精神風貌,符合中國載人深潛團隊「最美奮鬥者」的形象。


「奮鬥者」號的難度


用「奮鬥者」號副總設計師胡震的話來看看要完成萬米海試有多難?


「它的難度就是因為這裡是全球的最深處,也是我們潛水器設計的一個極限的下潛深度,所以是對我們整個設計的一個最全面的驗證和挑戰。」


環境上,雖然深海是高壓、低溫的環境,但實際上潛水器載人艙內的壓力是常壓的,不同於飽和潛水。在潛水器裡感受到的最大變化是溫度,當進入載人艙,艙口蓋關閉後氣溫會迅速升高至40℃左右,入水下潛半小時左右艙內溫度才開始緩慢下降,艙內最低氣溫可降至12℃左右,所以在短短10來小時下潛過程中會氣溫如同經歷一年四季的變化。


技術上,兩個最大的難點或需要攻克的關鍵技術是耐高壓的載人艙和浮體材料,這涉及材料和加工工藝,研製蛟龍號時載人艙和浮體材料是依賴國外進口的。但現在我國已突破這兩項關鍵技術,並在「奮鬥號」萬米載人潛水器得到了應用。當然難點還是有的,現在我國在載人潛水器配套的深海環境傳感器和作業工具方面還比較落後。


如何承壓,材料成為關鍵


面對如此巨大的壓力,「奮鬥者」號該如何「抗壓」?世界上其他到達過這裡的載人潛水器又是怎麼做的?


8年前,加拿大導演卡梅隆就曾乘坐著「深海挑戰者」號,成功挑戰了馬裡亞納海溝。而抗壓的關鍵在於它結實耐壓的球形載人艙。



與世界上的其他潛水器相比,「深海挑戰者」號的球艙的厚度相差不多,但大小卻不到它們的一半,可謂「皮厚餡小」,這也是卡梅隆能夠抵達萬米的原因。


但「深海挑戰者」號球艙太小,連五六歲的兒童都很難站直,無法搭載更多的科學家和科研設備。為了能在裡面連續待上6個小時,卡梅隆甚至要專門練習瑜伽。


為了保證載客量,載人艙要足夠大;而為了減輕潛水器的負擔,球艙又不能太重。為了承受萬米海壓,做成又大又輕又堅固的載人艙至關重要。


國產新型鈦合金材料就是解決這一問題的關鍵。


經過多年的不斷優化和上千次的測試,中國自主研製的新型鈦合金終於問世。強度高、韌性好,可以容納最多3名乘客安全地在海底進行科考任務。現在,「奮鬥者」號終於可以頂住巨大的海底壓力,安全載人潛入萬米深海。這種材料不僅強度高,而且具有彈性,還擁有強大的防腐功能,幾乎不腐蝕的特性將大大提高鈦合金載人艙的使用壽命。



中國載人深潛器的前世今生

1986年中國第一艘載人潛水器——7103救生艇研製成功。


2010年7月中國第一臺自主設計和集成研製的載人潛水器「蛟龍」號下潛深度達到了3759米,中國成為繼美、法、俄、日之後,世界上第五個掌握3500米大深度載人深潛技術的國家。


2012年6月,「蛟龍」號7000米級載人潛水器完成了它的終極挑戰,最終將記錄保持在了7062米。


在2016年「深海勇士」號尚未下水的情況下,萬米級載人潛水器就開始同步研製。


中國「奮鬥者」號載人潛水器,融合了之前兩代深潛裝備的優良血統,不僅採用了安全穩定、動力強勁的能源系統,還擁有更加先進的控制系統和定位系統,以及更加耐壓的載人球艙和浮力材料。


除了載人潛水器,我國還有「海鬥」號、「海燕」號和「海翼」號等許許多多的無人潛水器。其中,「海鬥」號有遠程遙控和自動作業兩種模式,是中國首臺萬米級科考潛水器,讓中國擁有了自主研究萬米深海的能力。


根據央視新聞、每日經濟新聞綜合整理

相關焦點

  • 「奮鬥者」號載人潛水器即將轉入科學考察應用階段
    央視網消息:今天(11月28日)上午,曾在太平洋馬裡亞納海溝成功坐底10909米、創造中國載人深潛新紀錄的「奮鬥者」號載人潛水器順利抵達三亞母港。「奮鬥者」號載人潛水器在11月10日順利下潛至地球海洋最深處,在太平洋馬裡亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,創造了中國載人深潛的新紀錄。緊接著在11月13日,「奮鬥者」號載人潛水器和中央廣播電視總臺牽頭、聯合多家機構研製的深海視頻著陸器「滄海」號及「凌雲」號在馬裡亞納海溝開展聯合作業,在全球首次實現萬米洋底的電視直播。
  • 「奮鬥者」號載人潛水器成功坐底馬裡亞納海溝——「萬米的海底,妙...
    潛航員還透露,「我們現在正在近底航行觀察,海底有很多不明的體積比較小的海參,現在具體觀察尋找比較有價值的生物和觀測機制。」&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp在茫茫大海上,如果把「奮鬥者」號看作是前往深海的交通工具,那麼從出門到完成任務後平安歸來,這一路上「奮鬥者」號會經歷什麼呢?把「奮鬥者」號放入海裡,總共分幾步?
  • 「奮鬥者」號全海深載人潛水器順利完成萬米深潛試驗
    「奮鬥者」號全海深載人潛水器是「十三五」國家重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」重點專項的核心研製任務。圍繞全海深載人潛水器攻關的總體目標,科技部設立19個項目、投入中央財政經費7.67億元,組織中國船舶集團第七〇二研究所、中科院深海科學與工程研究所等20家科研院所、13家高校、60餘家企業,近千名科研人員開展關鍵核心技術攻關。
  • 「奮鬥者」號載人潛水器下潛突破萬米 曾抵達三亞與「深海勇士號...
    當天,在中央廣播電視總臺舉辦的「築夢深藍」中國「奮鬥者」號載人潛水器萬米級海試直播特輯中,海南被多位嘉賓頻頻提及,三亞藍絲帶海洋保護協會志願者、「感動海南」2018十大年度人物李波也參與直播,呼籲大家保護海洋。
  • 我國全海深載人潛水器「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝成功坐底,
    我國全海深載人潛水器「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝成功坐底, 源 / 文 / 2020年11月23日 11時02分
  • 中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底
    2020年11月10日8時12分,中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米。中國「奮鬥者」號載人潛器下潛突破萬米2020年10月27日,中國載人潛水器「奮鬥者」號,在西太平洋馬裡亞納海溝成功下潛突破1萬米,達到10058米,創造了中國載人深潛的新紀錄。今天「奮鬥者」號將再次挑戰全球海洋最深處。
  • 厲害了我的國|「奮鬥者」號載人潛水器潛水深度再次突破萬米
    「奮鬥者號」是國家「十三五」重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」專項支持的深海重大科技裝備。項目2016年立項,由蛟龍號、深海勇士號載人潛水器的研發力量為主的科研團隊承擔。「奮鬥者號」已在無錫中國船舶702所的水池模擬了海洋環境下的多種工況,完成了各類測試。測試結果表明,潛水器性能良好,狀態穩定。
  • 山科大羅宇教授科研團隊助力「奮鬥者」號載人潛水器探秘深海
    2020年11月10日8時12分,中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,創造了中國載人深潛的新紀錄。山東科技大學測繪學院羅宇教授帶領海洋測繪裝備科研團隊與中科院聲學所研究團隊合作,參與研製了11000米全海深近底多波束測深系統和11000米深水多波束測深系統,為「奮鬥者」號載人潛水器深潛海底精細地形測量任務提供技術支持。
  • 「奮鬥者」號載人潛水器潛入深度10909米海底,相當於2000...
    2020年11月10日8時12分,中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米。面對如此巨大的壓力,「奮鬥者」號該如何「抗壓」?世界上其他到達過這裡的載人潛水器又是怎麼做的?8年前,加拿大導演卡梅隆就曾乘坐著「深海挑戰者」號,成功挑戰了馬裡亞納海溝。而抗壓的關鍵在於它結實耐壓的球形載人艙。
  • 「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底
    新華社海口11月10日電(記者陳凱姿)記者從中國科學院深海科學與工程研究所獲悉,10日8時12分,我國全海深載人潛水器「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝成功坐底,深度10909米。今年10月10日,「奮鬥者」號與「探索一號」「探索二號」母船一起,從海南三亞啟程開展萬米級海試。10月27日,「奮鬥者」號在西太平洋馬裡亞納海溝成功下潛突破1萬米(達10058米),創造了中國載人深潛的新紀錄。來源: 新華網
  • 130秒回顧「奮鬥者」號載人潛水器布放全過程
    10月27日,中國載人潛水器「奮鬥者」號,在西太平洋馬裡亞納海溝成功下潛突破1萬米,達到10058米,創造了中國載人深潛的新紀錄。今天「奮鬥者」號將再次挑戰全球海洋最深處,下潛到離地心最近的地方,徵服「挑戰者」深淵!戳視頻,130秒回顧「奮鬥者」號載人潛水器布放全過程。
  • 中國載人潛水器「奮鬥者」號坐底馬裡亞納海溝
    在這次任務中,挑戰者號完成了 492 次深度測量,發現了 4700 種新的海洋生物。1875 年 3 月,挑戰者號航行到西太平洋的馬裡亞納群島,開始第 363 次深度測量。科研人員通過下沉系有重物的繩索,發現此處的深度超過 8000 m,比繩索的極限長度還要深。這次科學考察,給科學家們留下了一個迷題,那個8000m繩索都沒有到底的地方,到底是什麼地方?是個海底深洞嗎?
  • 我國「奮鬥者」號載人潛水器已成功坐底全球海洋最深處
    我國「奮鬥者」號載人潛水器已成功坐底全球海洋最深處 火花 發表於 2021-01-08 11:22:42 從無到有,由淺入深,我國載人深潛事業不斷實現新跨越。
  • 中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底...
  • 「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底
    新華社海口11月10日電(記者陳凱姿)記者從中國科學院深海科學與工程研究所獲悉,10日8時12分,我國全海深載人潛水器「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝成功坐底,深度10909米。今年10月10日,「奮鬥者」號與「探索一號」「探索二號」母船一起,從海南三亞啟程開展萬米級海試。10月27日,「奮鬥者」號在西太平洋馬裡亞納海溝成功下潛突破1萬米(達10058米),創造了中國載人深潛的新紀錄。
  • 「奮鬥者」號到底有多厲害?扒一扒它身上的「黑科技」
    28日,「奮鬥者」號載人潛水器深海試驗返航儀式在海南三亞舉行。這位凱旋而歸的「奮鬥者」受到了熱烈歡迎。這位「奮鬥者」怎麼這麼牛氣,能夠「一口氣」下潛到海底10000多米?它到底穿著什麼樣的裝備,才能不懼海底高壓、高腐蝕的極端環境?在深潛地球最深處時,三位潛航員還向全國觀眾分享了他們的心情,又是怎樣做到的?
  • 中國自主研發製造的載人潛水器「奮鬥者」號挑戰全球海洋最深處
    &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp央廣網北京11月10日消息(記者白傑戈 總臺央視記者周旋 叢威娜)據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞和報紙摘要》報導,2020年10月27日,由中國自主研發製造的萬米級全海深載人潛水器「奮鬥者」號在西太平洋馬裡亞納海溝成功下潛突破1萬米,達到10058米
  • 「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝成功坐底,馬裡亞納海溝到底有多深
    北京時間11月10日8時12分,中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,創造了中國載人深潛的新紀錄。在直播「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝下潛的過程中細心的讀者可能注意到,前面給出的馬裡亞納海溝最深處的數據是個範圍,那麼它到底有多深呢
  • 「奮鬥者」號載人艙球殼「鈦」強大
    「奮鬥者」號載人艙完成電子束焊接。中國科學院金屬研究所供圖新華社瀋陽11月29日電(記者王瑩 高爽)28日,「奮鬥者」號全海深載人潛水器成功完成萬米海試勝利返航。值得一提的是,其可搭載3人的載人艙球殼,是目前世界最大、搭載人數最多的潛水器載人艙球殼。載人艙作為全海深載人潛水器的核心關鍵部件,是人類進入萬米深海的硬體保障和安全屏障。此前世界上最先進的全海深潛水器是美國2019年5月完成萬米下潛的「極限因子」,其載人艙可搭載2人。「奮鬥者」號載人艙球殼採用了中國科學院金屬研究所鈦合金團隊自主發明的Ti62A鈦合金新材料。
  • 「奮鬥者」號憑啥這麼牛?
    11月28日,海南三亞南山港,創造了我國載人深潛新紀錄的「奮鬥者」號全海深載人潛水器,凱旋而歸。累計完成30次下潛,其中8次突破萬米,這個曾在太平洋馬裡亞納海溝成功坐底10909米的「奮鬥者」號,究竟是何方神聖?又身懷哪些獨門絕技?