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山野斋

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【转载】深海定位和下潜深度全球领先! 中国"蛟龙"冲击万米下潜深度  

2017-06-16 20:48:17|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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深海定位和下潜深度全球领先!    中国蛟龙冲击万米下潜深度 - 开心 - 开心的博客

 

这可不是一只小龙虾,它是中国“蛟龙”号载人深潜器在南海海底采集的蜘蛛蟹,就通过下面这只“大手”抓呀抓~


深海定位和下潜深度全球领先!    中国蛟龙冲击万米下潜深度 - 开心 - 开心的博客

 

《海底两万里》扉页上有这样一句话:“比天空更深的是海洋。”而在小说连载的18世纪70年代,载人深潜还是“科幻”。直到1928年,美国人奥蒂斯·巴顿才建造了第一艘球形深海探测装置。


近30年来,探索海洋,特别是海底,成为了各国地球科学研究和海洋开发的新热点,载人深潜器自然成为了最为关注的“探海神器”。美国、日本、法国、俄罗斯等过都先后挑战成功3000米以上的深海,跻身世界高技术深潜俱乐部。


虽然中国的载人深潜器研发起步不算早,但是咱们的发展速度还是很快的,如今最先进的载人深潜器“蛟龙号”已经是第二代载人深潜器,拥有世界上最大的作业深度——7000多米,可以覆盖世界上99.8%的海域,且拥有水声通信、海底探测等方面的能力,达到了世界先进水平。


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就为了发现新物种?深海探测“图”啥


你不要天真的以为,我们深海探测只是为了发现这些“奇葩”的生物。“深海大洋”,占据了地球表面一半面积的区域,蕴含着价值“万亿美元”的金属矿产和油气资源。


而且按照国际惯例,深海勘探奉行“平行开发”原则,就是说,勘探发现者要返还矿区面积的一半,交给国际海底管理局托管,剩下的一半是发现者的专属领域,有着有限商业开发权。也就是说,无论本国领土距离多远,率先勘探开发深海大洋区域的国家,对于海底资源拥有一半的权益。


7000米深度赶超日美,这么“深”有啥用?


日本目前可以下潜的深度是6500米,美国的下一阶段目标也是6500。而我们目标不止于此,要冲击7000米。7000米,又是个什么概念呢?


首先,海底7000米,这一深度将使中国可以触及地球上99.8%的海底。


其次,目前世界上只有美国、法国、俄罗斯、日本拥有6000米级载人深潜器。“蛟龙”号载人潜水器已经在7000米级海试成功,那就意味着中国创造世界作业类载人潜水器的最大下潜深度。而“蛟龙”最终目标是挑战1万1千米深度,真正成为载人深潜发达国家。


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“蛟龙”号拍摄的海底生物


“蛟龙”号——自由航行,还“大尺度”


深潜器,顾名思义,就是可潜入深海并持续较长时间的潜水装置,用以在海洋深水区域完成观察、探测等特定任务。深潜器分载人潜器和遥控潜器两类。显而易见,载人的安全要求高,技术更为复杂。而载人深潜器又分为系缆式和自由自航式两种。


“蛟龙”号属于后者。前者和母船得通过缆索或管道维系,就像婴儿和母亲脐带相连。自由自航式深潜器全得靠自己,在茫茫深海里把握方向,前进或后退,停滞或运动,下潜或上浮,生存与工作,艰难复杂可以想象。和不载人的遥控操纵的深潜器相比,载人深潜器尺度大,用途也广泛。


载人潜深器的构造形式通常是这样:载人舱设计为球形,这样可以耐受相当于数百个乃至上千个大气压的深水压力;这个球形的载人舱连结在一个艇体下,艇内装满比重较海水小的油类,可以产生浮力,又能经受外部深水的高压。深潜器靠压载重量下潜,当丢弃一部分压载物就可上浮。


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“蛟龙”能载3个人,在水中正常工作12个小时。它具备深海探矿、海底高精度地形测量、深海可疑物探测和捕获、深海生物考察等功能。科学家能从“蛟龙”号的舱室中透过观察窗,直接观察深海和深海海底。在对海底做三维精确测绘时,可通过各种声学元器件传送声波信号给海面的母船,母船接收解码,进而处理成文字和图片等。


这个萌萌的“小胖子”里面长啥样?


“蛟龙”号,长得是个十足的这个“小胖子”。它体型不是很大,长8.2米、宽3.0米、高3.4米,空气中重量不超过22吨,有效负载220公斤;最大下潜深度7000米;最大速度为每小时25海里,巡航每小时1海里。


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钱江晚报 梁津铭 制图


进入“球仓”得从“蛟龙”头顶,顺着一架直通潜水器内部的直梯进去。载人球舱内部直径有2.1米,这么小的空间内并没有设置桌椅,而是在地板上铺上地毯,中央留一个凹槽,深潜器的驾驶员就坐在地板上,脚放到凹槽里。主驾驶左右两侧的舱壁下放着一摞坐垫,这就是两名乘员的座位。整个舱体大致和火车卧铺的空间差不多大,大家可以默默感受一下。


主驾驶位置面前的一大堆屏幕和主控面板,所有设备的启动和操作都在这里进行,包括潜水器的操纵杆、水声电话终端、主机械手和副机械手的控制器都在这儿了。


高清显示屏——主驾驶面前一共有四块显示屏,三块是水下高清摄像机的显示屏,另外一块则显示着潜水器的各项状态数值,包括动力储备情况、潜水器姿态、工作时间、下潜深度以及实时报警信息等。


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驾驶舱和各控制面板


操纵杆还能取下来——触屏时代,这些面板也都是触屏的,潜航员可以轻松地在第一时间获得任何想要的数据。操纵杆就像模拟飞行中使用的游戏摇杆,方便调整水下姿态。有意思的是,两个机械手的操作杆并不是固定在控制台上的,而是可以取下来,放在潜航员们的膝盖上进行操作。这回就更像是玩游戏了。


生命支持系统——不过,在千米深海潜水,可不是游戏。生命支持系统是保持驾驶员安全的关键。在舱内有一堆蓝色和黑色的钢瓶,装载着氧气和空气,最多可供三名潜航员84小时呼吸。生命支持系统是电脑自动控制的,一般情况下不需要人工干预。在紧急情况下,潜航员也可以对其进行人工调整。


水下通信系统——同时,和母船的联系也非常关键,保证深潜器随时可以联络,球舱内部还安装有两套水下通信系统,由六七台计算机控制,保证潜航员和母船联络畅通。


“龙爪”分工明确——此外,既然叫“蛟龙”号,那么“龙爪”也是必需的。深潜器装有两个机械手各有分工。一个主攻精细化操作,力量较小,另一个力气很大,但动作 “野蛮”。为了保证视线无死角,在主驾驶和乘员侧各有直径12厘米的观测窗,三个视野是相互有所重合的。


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“蛟龙”号在海底拍摄的照片 新华社


冲刺海底一万米


深潜员说,7000米的海底就像到达月球一样,那是一个非常非常遥远的、无人踏足的地方。在这里“蛟龙”号获取海水样品和沉积物样品,同时还探测到了小型的生物。


有了“蛟龙”号,中国算是挤进了世界载人深潜“高技术俱乐部”,成功实现了主要设备的国产化。未来载人深潜器的目标是11000米级的载人潜水器,在海洋最深处的海底自由航行、作业。

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