厉害了,我的国 | 大国重器之“蛟龙号”,拥有“三大顶尖技术”

发表时间:2020-01-09 11:00

   我国自主研发,全球领先的一批重大科研成果投入使用,我们提前来感受下,大国重器将展示出来的新实力!


   ★ 蛟龙号

   蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,也是863计划中的一个重大研究专项。20105月至7月,蛟龙号载人潜水器在中国南海中进行了多次下潜任务,最大下潜深度达到了7020米。2002年中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项,启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。2009年至2012年,接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。20126月,在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录,也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。20141218日,首次赴印度洋下潜。


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   2015114日,在西南印度洋龙旂热液区执行印度洋科考首航段的最后一次下潜,这也是其在这个航段的第9次下潜。317日,搭乘“向阳红09”船停靠国家深海基地码头,正式安家青岛。2016522日,成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜,最大下潜深度达6579米。


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   201734日和7日,“蛟龙号”载人潜水器分别在西北印度洋卧蚕1号热液区和大糦热液区进行了中国大洋38航次第一航段的第3次下潜和第4次下潜。这两次下潜都在调查区域发现了热液喷口并获取了硫化物样品。523日,“蛟龙”号完成在世界最深处下潜,潜航员在水下停留近9小时,海底作业时间3小时11分钟,最大下潜深度4811米。201858日,国家深海基地管理中心副总工程师丁忠军透露,“蛟龙”号载人潜水器计划于20206月至20216月执行环球航次。


蛟龙号开始研究制造的时间


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   2002年中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项,启动"蛟龙号"载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。2009年至2012年,接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。

因此,蛟龙号从立项之初,我国研制过的载人潜水器最深下潜只有600米。600米到7000米面临很多难题,尤其在7000米深海,每平方米要承受的压强达到700个大气压,就好比高压水刀内部的压强,舱体一旦出现裂纹,几秒钟之内船舱就会灌满水。特别是在高压之下的水像刀一样,十分危险。


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   2015114日,在西南印度洋龙旗热液区执行印度洋科考首航段的最后一次下潜,这也是其在这个航段的第9次下潜。 317日,搭乘"向阳红09"船停靠国家深海基地码头,正式安家青岛国家深海基地管理中心。

2016522日,成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜,最大下潜深度达6579米。


中国潜水器最大特点

蛟龙号采用特制钛制船体,能承受强大的深海压力。如果这次远征潜水尝试成功,那么该潜艇预计将在2012年尝试在大约7000米的最大潜水深度运作,这样蛟龙号能够抵达几乎全世界海域的底部。这将使中国超越日本、俄罗斯、法国和美国,成为深海潜艇俱乐部中的佼佼者。


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一、中国潜水器在世界上同类型中具有最大下潜深度达7000米,该潜水器可在占世界海洋面积99.8%的广大海域使用;

二、具有针对作业目标稳定的悬停功能,为完成高精度作业任务提供了可靠保障;

三、具有先进的水声通信和海底微貌探测能力,可以高速传输图像和语音,探测海底的小目标;

四、配备多种高性能,确保载人潜水器在特殊的海洋环境或海底地质条件下完成保真取样和潜钻取芯等复杂任务


中国潜水器的三大突破

首先近底自动航行和悬停定位;其次是高速水声通信;再次是充油银锌蓄电池容量被誉为"蛟龙"号的三大技术突破。


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稳定悬停功能:就好比开车,驾驶员的脚始终总放在油门上,难免产生疲劳感。而"蛟龙"号驾驶员具备自动航行功能,驾驶员设定好方向后,可以放心进行观察和科研。"蛟龙号"可以完成三种自动航行:1)自动定向航行,驾驶员设定方向后,"蛟龙号"可以自动航行不用担心跑偏;2)自动定高航行,可让潜水器与海底保持一定高度,尽管海底山形复杂多变,但自动定高功能能够让"蛟龙号"轻而易举地在复杂环境中航行,从而避免出现碰撞; 3)自动定深功能,能够让"蛟龙号"保持与海面固定距离。


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悬停定位:潜水器一旦在海底发现目标,"蛟龙号"不像大部分国外深潜器那样坐底作业,而是由驾驶员行驶到相应位置, 固定位置,和目标保持固定的距离,这样方便机械手进行操作。由于海底洋流往往导致"蛟龙号"摇摆不定,机械手的运动带动整个潜水器晃动等内外干扰下,能够做到精确地"悬停"。在世界上所有潜水器中,还没有国外深潜器具备这样的功能。

深海通信靠声纳:地面通信主要靠电磁波,速度可达到光速。但到了水中却没了可用武之地,所以,电磁波在海水中只能工作几米。蛟龙号"却能够潜入深海数千米,一直与母船保持联系,中国科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术,采用声纳通信。这一技术需要解决多项难题,比如水声传播速度只有达到每秒1500米左右,如果是 7000米深度的话,说一句话往来需要大约10秒,声音延迟非常明显。声学传输的带宽也非常有限,传输速率很低。


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由于声音在不均匀物体中的传播效果不理想,而海水密度大小不一样,温度高低不一样,海底回波条件也不一样,加上母船和深潜器上的噪音,因此在复杂环境中有效提取信号难上加难。


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