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中国7000米载人潜水器可到达世界99.8%海底

来源: 北京日报  作者:   2007-01-31 22:17  编辑: 樊醒民


资料图片:“7000米载人潜水器”1∶6模型。

      深海潜水器体现一个国家的综合技术力量,是海洋技术开发的最前沿与制高点。目前世界上只有美国、日本、法国、俄罗斯拥有深海载人潜水器,最大工作深度未超过6500米。

      中国研制的7000米载人潜水器,将成为世界下潜最深的载人潜水器,可到达世界99.8%的洋底。

      载人潜水器是一种自由自航式潜水器,自带能源,具有水下观察和作业能力,目前的下潜深度可达5000至6000米甚至更深,利用它可取得海底世界的宝贵数据和资料,用于深海资源勘探、热液硫化物考察、深海生物基因、深海地质调查等领域。

      潜水器由荷兰物理学家发明       潜水艇首先用于军事和战争

      1620年,荷兰物理学家德雷尔发明了世界上第一艘原始潜水器。它能在水下5米深处连续航行几海里,在当时是一件很了不起的事。这艘“潜艇”使用优质木材做艇体,并在外表覆盖了一层牛油皮;潜水艇的两边各有6名划手,用力向后划水而使艇前进。当潜艇要下潜时,将海水灌进羊皮囊;而上浮时,则将水挤出羊皮囊。该潜艇没有安置任何观察设备,也没有装备武器。

      首先潜水艇是用于军事和战争的。1776年美国大学生布什内尔研制的“海龟”号,是人类历史上第一艘作战潜艇。被誉为“潜艇”之父的美国人“约翰·霍兰先后建造了6艘性能不断完善的潜艇,特别是他设计的霍兰6号具备了许多现代潜艇的特征:潜艇长约15米,装有45马力的汽油发电机和蓄电池,航行平稳,配置有先进的鱼雷、炸药等武器。19世纪末,美国的西蒙·莱克受科幻小说《海底两万里》的启发,建造了世界上第一艘具有双层壳体的潜艇,率先解决了潜水艇快速下潜和上浮的方法。二战时,潜水艇已应用于战争。

      现代潜水器勘探海底资源       海底储存石油约1350亿吨

      现代潜水器的研制,主要为了探测海洋中丰富的生物资源及矿产资源。

      中国国家863计划海洋领域首席科学家汪品先院士指出,深海基础研究是21世纪国际海洋竞争的重要部分。深海研究不只是人类了解地球亟待填补的空白,也是国家资源和安全保障之所系。海洋地质专家估计,海底储存着约1350亿吨石油,近140万亿立方米的天然气,海底还沉积着极为丰富的多金属结核,其中铀的储藏量高达40亿吨,是陆地上的2000倍。另外,在6000米以下的大洋底部仍有生命存在,在这种极端条件下的生命也格外受到生物学家的重视。

      载人潜水器涉及诸多学科       每下潜100米增加10个大气压

      但海洋探索也面临着巨大的困难:每下潜100米就增加10个大气压,且海底能见度极低,环境非常恶劣,人体和普通设备都很难在这种条件下完成沉船打捞、光缆铺设、资源勘探等工作。于是,科学家把海洋探索的重任托付在载人潜水器上。载人潜水器的设计是一项综合性的复杂工程,它涉及到流体、结构、材料、生命支持、液压、水声、光学、计算机控制等多门学科。

      目前世界上可用的载人深潜器总共有5台,分别是日本的“深海6500”号、美国的“阿尔文”号、法国的“鹦鹉螺”号、俄罗斯的“和平”号及“密斯特”号。它们的最大深潜深度只有6500米。相对而言,我国即将投入使用的7000米载人潜水器具有更深的下潜能力,它将在水下承受700个大气压的压力。

      无动力下潜尽量节省蓄电池能量7000米潜水器可水下工作12小时据国家“十五”863计划重大专项“7000米载人潜水器”第一副总工程师崔维成介绍,我国自主研发的7000米载人潜水器,运用了无动力下潜的原理,它有两个配重块和一个压水舱。当需要下潜时,压水舱注水,开始下潜;当需要在水中悬停时,它抛出一个配重块;当需要上浮时,它抛出第2个配重块,同时向压水舱加入空气,排出海水,就可以上浮。中间如果启动动力装置,潜水器便可以开始工作。崔维成说,这种设计是为了尽量节省蓄电池的能量,使7000米潜水器可以在水下工作时间长达12个小时。独一无二的水中悬停定位能力钛合金外壳内装生命支持系统

      我国的7000米深潜器具有独一无二的“针对作业目标稳定的水中悬停定位能力”,而其它深潜器在作业时都需要找一个固定的支点才能开始工作,这无疑是世界深潜器领域的一大技术进步。崔维成说:“由于这是我国第一个超深度载人深潜器,项目组对于潜航员的人身安全也予以充分考虑。在设计载人部分时,我们与负责‘神六’宇航员安全保障系统的专家进行了多次沟通。潜水器的载人球壳是钛合金的,其中装配了生命支持系统和两套氧气供给系统,力求万无一失。”

  潜航员应是准科学家

      我国从去年开始选拔潜水器潜航员,要求很高,对潜水器的结构、设备、操控和水下情况都要熟悉,应是一名准科学家。潜航员要具有聪明的头脑和丰富的专业知识,还要有丰富的海洋作业经验。潜航员主要的工作,是在深海环境下保证载人潜水器的正常运行,能够熟练操纵潜水器在指定的海域巡航和作业,同时还要肩负起导航、通讯、轮机、摄影、生命保障、故障修理与维护、医疗急救等工作。

    (李杨)


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