韦德体育app-中国“小鲨鱼”将挑战万米深渊 全球最深的马里亚纳海沟有了新挑战者

Published by on 2020年5月27日
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韦德体育app-中国“小鲨鱼”将挑战万米深渊 全球最深的马里亚纳海沟有了新挑战者

“深海勇士”号载人潜水器 新华社发

据《科技日报》报道 全球深度大于6000米的海沟共有37条,这些海沟所在的区域被称作海斗深渊,简称深渊。海底万米深渊可谓是科研的无人区,包括马里亚纳海沟在内的9条最深的海沟分布在西太平洋,它们中的5条深度均超过万米。

全海深载人潜水器又称万米载人潜水器。2020年,中国万米载人潜水器即将探访马里亚纳海沟的最深处“挑战者深渊”,一场大戏即将在深海舞台上演。

从陆地走向水池再到海洋

从外形看,万米载人潜水器的外形像是一条鲨鱼,有着滚圆和流线型的身体。它装有9个推进器,可在海里自由移动,3套供氧系统能保证乘员安全,通信系统和机械手也格外高效。就是这条“小鲨鱼”,今年或将拜访海底深渊。

2020年3月,万米载人潜水器在中国船舶集团有限公司七二所完成总装并开始全流程水池试验。所谓全流程水池试验,就是让潜水器在水池环境中模拟开展测试,潜航员、潜水器调试人员需要参与合练,熟悉相关操作预案,让潜水器和潜航员都符合出海条件。

水池试验是在江苏无锡的一个人工水池中进行的。这是潜水器从陆地走向水中的第一步,如果把万米载人潜水器比作一辆新车,那么对潜水器和潜航员来说,试验水池就是“试车场”。

走向深海并不容易,第一个问题就是海水带来的高压。7000米级载人潜水器“蛟龙”号,在7000米处受到的压力是700个大气压,对万米载人潜水器来说,再往下4000余米,还要再增加400余个大气压,相当于在一平方米的面积上要顶着一万多吨的重物。这对潜水器的材料、结构设计等,都提出了巨大挑战。

除了要承受巨大水压,潜水器还要搭载相关人员、一系列科学设施等,在水中完成科考作业,进一步加大了万米载人潜水器的制造难度。

中国船舶集团有限公司七二所副所长、万米载人潜水器总设计师叶聪告诉记者,万米载人潜水器具备覆盖全球海洋100%海域的作业能力,这来源于9大关键技术的支撑,如载人潜水器球壳、浮力材料等。万米载人潜水器的载人球壳不仅是钛合金材料,科研人员还大胆改变了此前使用的瓜瓣焊接方法,采取了半球焊接,减少了焊缝数。所谓瓜瓣焊接方法,就是先制造西瓜瓣,再焊接为一个整球,但这种方法焊缝多、工期长。

两艘母船为潜水器护航

水池试验预计将持续到今年6月。之后,万米载人潜水器将进入海试阶段。叶聪说,潜水器预计将先开展浅海试验,它需要“搭车”前往马里亚纳海沟并进行下潜。

为确保海试工作顺利进行,除母船“探索一号”外,还需要一条海试支持保障母船。2018年12月20日,海南省出资购置了福建马尾船厂一条正在建造中的海洋工程船——也就是后来的“探索二号”。

2019年1月13日,“探索二号”在福建马尾顺利下水。该船采用电力推进,配置有2个全回转主推进器,一个槽道侧推和一个伸缩桨测推,续航力超过15000海里。船舶配置了近10000马力的主发动机组,具备2级动力定位(DP)能力,优秀的动力性能可提高船舶在恶劣海况中的适用性和在航率。

同时,2级动力定位系统在船舶发生单个故障的情况下,能自动保持船舶的位置和艏向,使船舶具备灵活和精确的操控性能,提高船舶作业效率。两艘船还布置了共计20个“深海移动实验室”,覆盖地质、化学、生物等各专业方向。利用潜水器从万米深海获取的数据及采集的地质、生物样品,科学家可在现场实验室进行样品分析和数据处理,再通过船舶配置的低温及超低温样品库保存样品,靠近码头后转运到陆地进行进一步研究。

中国科学院深海科学与工程研究所海洋装备与运行管理中心主任唐古拉山告诉记者,万米载人潜水器海试期间,“探索一号”及“探索二号”累计可以搭乘科考队员120人。

凭深海装备探索无人区

2016年7月,国家重点研发计划“全海深载人潜水器总体设计、集成与海试”项目正式立项。

为什么要越潜越深?叶聪表示,海底蕴藏了丰富的资源,探索海洋、保护海洋、经略海洋,建设海洋强国,都与深潜密切相关,高技术深潜装备可以帮助我们更好地绘制深海“藏宝图”。

海底万米深渊可谓是科研的无人区,全海深载人潜水器是“人无我无”的科考装备。以深渊进入技术、深渊探测技术为代表的深海技术,代表了当前国际深海工程技术领域的顶级水平。放眼全球,到访过万米深渊的全海深潜水器屈指可数。

以前人们以为,海面6000米以下应该是一片死气沉沉、与世隔绝、毫无生命活力的世界。然而,随着人们对深渊展开科学调查,这些认识正在被颠覆。以深渊地学、深渊生命科学为代表的深渊科学研究,代表了当前国际深海科学研究的最新前沿,深海装备则是深海大洋调查的有力保障。

“中国此前投入使用的‘深海勇士’号、‘蛟龙’号,为全海深载人潜水器奠定了中国制造的基础。全海深载人潜水器建成投入使用后,将会创造新的中国深度,进一步提升我国海洋探测能力与研究水平。”叶聪说。

从千米到万米

2009年 7000米级载人潜水器“蛟龙”号研制完成,启动4500米级载人潜水器关键技术攻关。

2016年 我国开始全面研制全海深载人潜水器。

2018年 全海深载人潜水器的浮力材料通过定型测试,包括把它放在标准的万米海水压力环境中测验等。

2019年 潜水器最核心的部件之一——载人舱球壳通过验收,正式交付。

2020年 全海深载人潜水器开始水池试验。

责编:刘艳君