中国骄傲!“奋斗者号”坐底海洋深处10909米( 二 )


续航能力方面,潜水器如果想要在7000米的深海中展开科研活动,算上下潜上浮的时间再加上为科研任务预留的时长,续航能力必须保持在10小时以上。蛟龙号由于使用了新型充油银锌蓄电池,它的水下工作时间可持续12个小时,是目前国际上同类型潜水器中最强的。
通信技术上,在7000米级的深潜器上要是继续使用过时的通讯电缆毫无疑问是既不经济又不安全。为此蛟龙号使用了一种名为“高速水声通信”的技术,将电信号通过转换器变为声波频率在4000赫兹左右、能在水中高速传播的声信号,最大程度上避免了海洋生物、复杂洋流以及过路船舶可能造成的干扰,实现了与母船之间的实时通讯。
至于浮力材料,深潜器所使用的浮力材料不仅必须能承受住深海巨大的压力,而且要求它的渗水率极低,以保证其密度不变,否则深潜器就有可能因为浮力丧失而沉入海底。蛟龙号采用了一种玻璃微珠聚合物,针对作业目标具有稳定的悬浮定位能力,再搭配上先进的悬浮作业技术和自动航行技术,蛟龙号在实现了完全依靠自身重量的无动力下潜与上浮这一技术突破的同时,还具备了无需固定支点就能在深海任意一点停留作业的本领。
具备了“十八般武艺”的蛟龙号固然是中国潜水设备中耀眼的明珠,但与它同时期的“潜龙”家族也值得大家的关注。
潜龙一号、二号兄弟俩继承了CR-01号无缆自治水下机器人前辈的衣钵,成为了中国开发水下资源的利器。老大潜龙一号在2013年完成了海上试验,它的外形像一根雪茄,最大工作水深超过6000米。与前辈CR-01号相比,潜龙一号具备更加先进、持久的水下巡航能力,可实现三维坐标下5个自由度的连续运动控制,自持时间长达24小时,其装载的浅地层剖面仪等探测设备也让它看得更细,海底微地形地貌的探测信手拈来。
中国骄傲!“奋斗者号”坐底海洋深处10909米
文章插图

潜龙一号
(图片来源/中国科学院沈阳自动化研究所)
中国骄傲!“奋斗者号”坐底海洋深处10909米
文章插图

潜龙二号(左),潜龙一号(右)
(图片来源/中国科学院沈阳自动化研究所)

潜龙二号2015年开始投入使用,算上细长的尾部只有3.5米长,与大哥4.6米的粗长体型相比迷你得多。不过块头小了本领却一点也没小,它的水下自持时间超过了30小时,所装备的探索设备除了常见的前视声纳之外,还多了能够探测精细地形地貌的测深侧扫声纳以及一条长长的磁力探测仪“尾巴”,能够探测多金属硫化物和多金属结壳资源。此外,潜龙二号还是世界上第一个采用非回转体立扁鱼形设计的深潜器,这种构造极大地加强了它在复杂海底地形中的作业能力。因为这看上去有些呆萌的体型,科研人员还亲切地给他起了一个“黄胖鱼”的绰号。

更进一步——我们要去最深处看看

经过三代人半个世纪的努力,中国的载人深潜“功夫”愈发精湛,“内力”也越来越深厚,但还是欠缺了一些经验与技术的积淀,蛟龙号许多关键零件与分系统装备还要从国外购买,为了补短板、强弱项,性价比更高的深海勇士号应运而生。
有了之前蛟龙号10年研制的经验,深海勇士号从立项到2017年12月完成验收只用了8年的时间,关键零部件的国产化率也提升至91.3%,制造蛟龙号时还一定程度上需要借助外国技术的钛合金载人舱、水密接插件、浮力材料和机械手臂,在深海勇士号上已经实现了完全的国产化,不仅如此,各项性能也有了显著的提升。原本的银锌电池被更耐用的锂电池所取代,一块电池的可使用次数从50次上升到500次。蛟龙号可以实现完全依靠自身重量的无动力下潜与上浮,深海勇士号则更进一步,不光具备“自动”浮沉的能力,还可以借助更加充足的电力做下潜与上浮的辅助,缩短“赶路”时间极大提升在海底的作业效率……更高的国产化率,意味着深潜器造价的大幅降低;更高的工作效率,意味着中国未来深潜经验以及对深海认识的迅速提升。虽然深海勇士号的下潜深度只有4500米,但这个深度已然足够应对中国主要海域和国际海域资源可开发的深度,对于主打经济实用性的深海勇士号来说已经完全足够,更何况深海勇士号在设计之初就已经预留了深潜至11000米的能力,谁又能说将来在马里亚纳海沟的底部就不会出现它的身影呢!
中国骄傲!“奋斗者号”坐底海洋深处10909米
文章插图

中国骄傲!“奋斗者号”坐底海洋深处10909米

推荐阅读