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让美国日本欧洲嫉妒的“蛟龙号”有多牛?(图)

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2017年08月12日 22:36:25来源:瞭望智库

原标题:让美国日本欧洲深感嫉妒、大呼“军事威胁”、在各个大洋深处游荡的中国“怪兽”有多牛?

8月9日,国产4500米载人潜水器前往三亚,进行海试前的最后航渡测试,此次的试验航渡,计划对母船和设备进行相关海试前的一系列测试,以确认状态,相关海试的准备工作也正在进行。

接下来,4500米载人潜水器将会在8月中旬进行海上试验,最早明年,国产4500米载人潜水器就会跟此前的“蛟龙号”一起探测深海,成为我国深海探测的“双子星”。

前几年“单打独斗”的“蛟龙号”都在忙些什么?既然我们已经有了让美欧嫉妒,能下潜7000多米的“蛟龙号”,我们为何还要费时费力地造4500米载人潜水器?未来我们的深海探测还有哪些壮志与雄心呢?库叔今天跟你聊一聊深海。

文| 库叔

本文由瞭望智库综合

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“蛟龙号”是世界载人潜水器“第一梯队”中的佼佼者

有人可能认为,探索深海怎么说也是在地球上,难度能有多大,能比得上外太空探索吗?

还别说,真比得上!

要知道,我们地球表面的70%以上被海水覆盖,超过2000米的深海区又占海洋面积的84%,而国际上定义1000米就是深海了。

深海探索对人类来说,简直就是巨大的挑战:

高压。去深海碰到的第一个问题就是要承受海水巨大压力!每下潜100米就会增加10个大气压,如果是在10000米的海底,所要承受压力将达1000个大气压,相当于一个手指甲盖大小面积上,承受大概一辆小轿车重量。

黑暗。由于99%的光线都难以穿过150米以上海水,所以深海几乎就是漆黑一团,世界上最大哺乳动物抹香鲸也只能下潜到水下1000米左右。“蛟龙号”潜海员曾说,“进入深海感觉就像进入了一个陌生的星球。”

未知。在极端高压、低温、无光照及相对封闭的生态特征之下,就构成了一个封闭而神秘的领域,会生存着大量特有物种,充满了未知。如果问大家对深海有什么了解,我们脑海里首先浮现的是美丽的珊瑚礁,除此之外,好像真没别的了!其实,千百年来人类对于深海的了解一直都是这样,每谈深海,脑海里必是一片空白!

此外,缺氧、海水腐蚀性和破坏性都不容小视。

人类要探索深海,只能借助于“高精尖”的潜水工具,载人潜水器就是最有效的一种。

但这个庞然大物并不是那么容易造的!

造载人潜水器可是个复杂而又系统的大工程。

就拿“蛟龙号”来说,它包含了载人潜水器本体系统、载人潜水器水面支持系统、母船增改装系统和潜航员培训系统;载人潜水器本体系统又被划分为总体、结构、舾装、电力与配电、推进、水声、生命保障等12个分系统。

在这些系统中,高压、密封、腐蚀、绝缘等技术难题都需要一一突破解决,稍有不慎,后果将不堪设想。比如,“蛟龙号”的最大下限深度属于7000米级,耐压载人舱外壳在7000米的海底需要承受的总压力约12万吨,相当于约10个埃菲尔铁塔重量的总和;深海载人潜水器有十几万个零部件,组装起来最大的难度就是密封性,精密度要求达到了“丝”级。

(图片来源于网络)

在这样高的要求下,能造出来的潜水器也是寥寥无几,目前全世界投入使用的下潜深度超过1000米的载人潜水器仅有12艘!更深的潜水器数量则更是少得可怜!

拥有下探6000米以上、能够真正下到海底进行作业的深度载人潜水器的国家只有5个:中国、美国、日本、法国和俄罗斯。

其中,美国的Alvin号,虽然它的下潜深度在这里面是最浅的4500米,但是它是所有载人潜水器当中取得成就最大、下潜次数最多、发表论文最多、科学发现最多的,所以它是公认最成功的一个;法国的鹦鹉螺号、俄罗斯的和平号下潜深度是6000米,日本造了一个下潜深度6500米,而中国造的“蛟龙号”下潜深度达到了7000米,算得上是“第一梯队”中的佼佼者了。

(图片来源于中国科普博览)

这些潜水器功能都非常相似的,所以它们在设计理念上其实也是相似的,做出来也非常相近,都是胖乎乎的:

都有一个大的金属球,人坐在这个金属球里面,可以免受外面海水的恐怖压力。三个人要完全靠这个球来承受海水的压力,对设计和材料的要求必然很高。世界上各国一般是采用主要成分为钛和镁的钛合金材料,比较轻、强度非常高而且还耐腐蚀。在研制“蛟龙号”的时候设计是我们自己的,材料与加工制造工艺还不过关,所以用的是俄罗斯的材料。

都有一个有机玻璃的窗户,大家透过窗户可以往外看。

潜水器的前面是两个机械手可以作业,都是用电池供电,用螺旋桨来运动。两只手可以直接去抓东西,下图左边有一个紫色的是海参,那个白色的叫玻璃海绵,他们动得都是比较慢的,可以直接用机械手去抓。还有些像石头一样的东西,我们也可以直接抓。有时候还会带一些工具,比如网兜,然后去抓螃蟹、抓虾。

(图片来源于中国科普博览)

采用固体浮力材料来提供浮力。二十多吨重的庞然大物要到海底还要能够浮上来,谁来给它提供浮力呢?我们目前使用的是基于玻璃微珠的一个固体浮力材料,空心的玻璃珠,它的直径从几个微米到一两百个微米,组合起来,用树脂粘起来就变成一个块,这个的密度大概是零点五几可以承受七千米的压力。

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