中國7000米載人潛水器可達世界99.8%海底(圖)

2021-01-07 搜狐網

 

　　探測海底豐富的生物資源

　　

　　中國7000米載人潛水器模型

　　深海潛水器體現一個國家的綜合技術力量，是海洋技術開發的最前沿與制高點。目前世界上只有美國、日本、法國、俄羅斯擁有深海載人潛水器，最大工作深度未超過6500米。

　　中國研製的7000米載人潛水器，將成為世界下潛最深的載人潛水器，可到達世界99.8%的洋底。

　　載人潛水器是一種自由自航式潛水器，自帶能源，具有水下觀察和作業能力，目前的下潛深度可達5000至6000米甚至更深，利用它可取得海底世界的寶貴數據和資料，用於深海資源勘探、熱液硫化物考察、深海生物基因、深海地質調查等領域。

　　潛水器由荷蘭物理學家發明

　　潛水艇首先用於軍事和戰爭

　　1620年，荷蘭物理學家德雷爾發明了世界上第一艘原始潛水器。它能在水下5米深處連續航行幾海裡，在當時是一件很了不起的事。這艘「潛艇」使用優質木材做艇體，並在外表覆蓋了一層牛油皮；潛水艇的兩邊各有6名劃手，用力向後划水而使艇前進。當潛艇要下潛時，將海水灌進羊皮囊；而上浮時，則將水擠出羊皮囊。該潛艇沒有安置任何觀察設備，也沒有裝備武器。

　　首先潛水艇是用於軍事和戰爭的。1776年美國大學生布希內爾研製的「海龜」號，是人類歷史上第一艘作戰潛艇。被譽為「潛艇」之父的美國人「約翰·霍蘭先後建造了6艘性能不斷完善的潛艇，特別是他設計的霍蘭6號具備了許多現代潛艇的特徵:潛艇長約15米，裝有45馬力的汽油發電機和蓄電池，航行平穩，配置有先進的魚雷、炸藥等武器。19世紀末，美國的西蒙·萊克受科幻小說《海底兩萬裡》的啟發，建造了世界上第一艘具有雙層殼體的潛艇，率先解決了潛水艇快速下潛和上浮的方法。二戰時，潛水艇已應用於戰爭。

　　現代潛水器勘探海底資源

　　海底儲存石油約1350億噸

　　現代潛水器的研製，主要為了探測海洋中豐富的生物資源及礦產資源。

　　中國國家863計劃海洋領域首席科學家汪品先院士指出，深海基礎研究是21世紀國際海洋競爭的重要部分。深海研究不只是人類了解地球亟待填補的空白，也是國家資源和安全保障之所系。海洋地質專家估計，海底儲存著約1350億噸石油，近140萬億立方米的天然氣，海底還沉積著極為豐富的多金屬結核，其中鈾的儲藏量高達40億噸，是陸地上的2000倍。另外，在6000米以下的大洋底部仍有生命存在，在這種極端條件下的生命也格外受到生物學家的重視。

　　載人潛水器涉及諸多學科

　　每下潛100米增加10個大氣壓

　　但海洋探索也面臨著巨大的困難:每下潛100米就增加10個大氣壓，且海底能見度極低，環境非常惡劣，人體和普通設備都很難在這種條件下完成沉船打撈、光纜鋪設、資源勘探等工作。於是，科學家把海洋探索的重任託付在載人潛水器上。載人潛水器的設計是一項綜合性的複雜工程，它涉及到流體、結構、材料、生命支持、液壓、水聲、光學、計算機控制等多門學科。

　　目前世界上可用的載人深潛器總共有5臺，分別是日本的「深海6500」號、美國的「阿爾文」號、法國的「鸚鵡螺」號、俄羅斯的「和平」號及「密斯特」號。它們的最大深潛深度只有6500米。相對而言，我國即將投入使用的7000米載人潛水器具有更深的下潛能力，它將在水下承受700個大氣壓的壓力。

　　無動力下潛儘量節省蓄電池能量7000米潛水器可水下工作12小時據國家「十五」863計劃重大專項「7000米載人潛水器」第一副總工程師崔維成介紹，我國自主研發的7000米載人潛水器，運用了無動力下潛的原理，它有兩個配重塊和一個壓水艙。當需要下潛時，壓水艙注水，開始下潛；當需要在水中懸停時，它拋出一個配重塊；當需要上浮時，它拋出第2個配重塊，同時向壓水艙加入空氣，排出海水，就可以上浮。中間如果啟動動力裝置，潛水器便可以開始工作。崔維成說，這種設計是為了儘量節省蓄電池的能量，使7000米潛水器可以在水下工作時間長達12個小時。獨一無二的水中懸停定位能力鈦合金外殼內裝生命支持系統

　　我國的7000米深潛器具有獨一無二的「針對作業目標穩定的水中懸停定位能力」，而其它深潛器在作業時都需要找一個固定的支點才能開始工作，這無疑是世界深潛器領域的一大技術進步。崔維成說:「由於這是我國第一個超深度載人深潛器，項目組對於潛航員的人身安全也予以充分考慮。在設計載人部分時，我們與負責『神六』太空人安全保障系統的專家進行了多次溝通。潛水器的載人球殼是鈦合金的，其中裝配了生命支持系統和兩套氧氣供給系統，力求萬無一失。」潛航員應是準科學家

　　我國從去年開始選拔潛水器潛航員，要求很高，對潛水器的結構、設備、操控和水下情況都要熟悉，應是一名準科學家。潛航員要具有聰明的頭腦和豐富的專業知識，還要有豐富的海洋作業經驗。潛航員主要的工作，是在深海環境下保證載人潛水器的正常運行，能夠熟練操縱潛水器在指定的海域巡航和作業，同時還要肩負起導航、通訊、輪機、攝影、生命保障、故障修理與維護、醫療急救等工作。　李楊

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(責任編輯：史少晨)

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