3项技术世界领先!蛟龙号设计师透露材料秘密

作者: 朱敏

来源: 中国科普博览 SELF格致论道讲坛

发布日期: 2016-12-14 12:14:05

蛟龙号副总师朱敏在SELF讲坛上透露,继下潜7062米刷新世界纪录后,我国正在研制4500米的潜水器,将实现全身国产,并于明年进行下潜任务。蛟龙号克服重重环境和技术困难进行深海探索,不仅为海洋资源开发探路,还承担着科学研究使命。我国科学家独立研制的水声通信系统达到国际一流水平,但在材料和关键技术上还依赖国外。蛟龙号刷新了多项技术和深度记录,但在材料等关键技术上仍依赖国外。科学家正在大步追赶,预计明年将推出国产化率达到85%以上的新型载人潜水器。

在SELF讲坛上,蛟龙号副总师朱敏说道:“继下潜7062米刷新世界纪录后,目前我国正在研制4500米的潜水器,将实现全身国产,并于明年进行下潜任务。”让我们一起迎接中国创造被验证的那一刻。海洋是充满无限可能的宝库,蕴藏着丰富的锰结核、钴结壳、可燃冰等资源,储量是陆地的成百上千倍。蛟龙号克服重重环境和技术困难进行深海探索,除了为海洋资源开发探路,还承担着许多像海洋生命、地质演化等科学研究使命。

我国科学家独立研制的水下QQ蛟龙号水声通信系统达到国际一流水平,然而在材料和一些关键技术上还依赖国外。2012年,蛟龙号载人潜水器打破了作业型载人潜水器下潜的世界纪录——下潜到了7062米。这意味着中国具备了载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力。世界上载人下潜深度最大的是美国的Trieste号——1960年下潜到了10911米,但它不具备运动和作业能力。

国际上同类作业型深海载人潜水器包括美国的“阿尔文”号(1946年,最大下潜深度4500米)、法国的“鹦鹉螺”号(1985年,6000米)、俄罗斯的“和平”号(1987年,深度6000米)和日本的“深海6500”(1989年,深度6500米)。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器——朱敏就是负责它的声学系统的副总设计师。

中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人潜水技术的国家。在全球载人潜水器中,“蛟龙号”属于第一梯队。和国外相比,除了蛟龙下潜深度是最深之外,蛟龙还有比较领先的技术:有非常先进的水声通信的功能。蛟龙号下到7000米深的这样远的距离,科学家不可能从水面拉一根线下去跟下面去通信,而无线电被海水一挡实际上也都通不了了。

那么这个时候就要完全靠水声通信,把要传的信息变成声音在水里面传,传到水面之后再把它变换回来变成信息。水面和水下可以通过文字和语音交流,还可以发照片,所以科学家当时给它起了一个外号叫做“水下QQ”。

蛟龙号建造完成后的主要目标其一是资源,另一个是科学;第一,千百年来对于人类来讲,深海都是一个非常神秘的领域,海底有非常丰富的资源。

像可燃冰里面所储藏的甲烷气体,如果换算下来,是陆地上所有的煤、石油、天然气加起来的总量的两倍。这些资源对于人类未来的一百年或者更长远的发展来讲,是非常重要的后备资源。第二就是科学,大家以前都认为生物的生存都需要有阳光、有空气,在深海中大家一般都认为是一个生命的荒漠,没有多少生命了。但深海探测的发现完全颠覆了这个概念,很多深海生物不依靠阳光而是靠海底下冒出来热水来生存。

据此,很多科学家想象在木星土星的卫星的冰冻海洋下面,是不是也可以有生命的存在。

蛟龙号和国外相比除了下潜深度最深之外,有三个比较领先的技术。一、在能源方面比国外的要更强大。二、有比较先进的自动控制能力,可以减少驾驶员操纵的难度。三、水声通信功能。在2012年完成7000米海试之后,蛟龙号承担起实验性应用任务,它到达的海区有中国南海、马里亚纳海沟、东太,西太和西南印度洋。为什么要去这些地方?

以东太为例,这个地方位于夏威夷以南,2001年中国大洋协会在这个地方争取到了一块7.5万平方公里的一块锰结核矿区,2015年中国五矿集团又申请到了一块7.3万平方公里的矿区,这些矿区加起来有15万平方公里(超过4个台湾岛的面积)。也就是说,那么大一个区域底下的矿石都是归咱们中国的,这都是海洋行业的人为咱们国家做的贡献!现在蛟龙号正在做的工作就是给咱们国家争取更多的矿区,为我们的子孙后代攒家当。

当潜水器下潜到几千米那么大深度以后,面临着一个巨大的困难——压力。那么7000米的这个深度对应的压力是多少呢?7000吨。这是一个什么概念?咱们国家的96式坦克大概45吨重,相当于150辆96式坦克摞一块压在一平方米的面积上,你可以想象蛟龙身上承受着多大的压力!这在材料、设计、制造加工等等方面都有非常高的难度。虽然蛟龙号刷新了多项技术和深度记录,但是在材料等关键技术上还依赖国外。

蛟龙号所用的浮力材料,当时国内的能力是制造不出来的,于是就要去国外买,在价格和质量上就会受别人欺负。不过不要灰心,科学家正在大步追赶!由我国研制的新型载人潜水器预计明年就会走进大家的视野,这一台潜水器的国产化率要达到85%以上。让我们一同期待我国载人深潜事业能够谱写出新的辉煌的篇章!

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