人类了解海洋是一个漫长的过程。16世纪了解海洋有多大,20世纪了解海洋有多深。有了面积和深度,就可以计算出海洋的体积。例如,长江的年入海流量需要140万年才能填满世界海洋。
大洋深处有巍峨的山脉、幽深的峡谷、间歇性喷发的温泉、五彩缤纷的玫瑰园……大洋深处还有太多未知。据统计,世界海洋的平均水深约为3700米。从十年前的1000米到3000米,5000米,7000米,中国科学家一步步走向深海,今天将挑战万米。人类科学技术正在缩小我们与自然力量之间的极限距离。
近年来,中国迅速发展了深海潜水设备,从龙、深海勇士到今天的奋斗者,它们已成为深海探索的先锋。这些大国的重要工具与几代研究人员探索和奉献海洋的专业和毅力是分不开的。他们就像不断走向深海的士兵,为我们探索深海的奥秘。目前,深海超级团队正在前往海底1万米,中国的声音独家带来了他们的声音,听着……
奋斗者号总设计师,万米海试总指挥叶聪
他是蛟龙号载人作业潜水器首席潜水员、深海勇士号载人作业潜水器副总设计师、全海深载人作业潜水器总设计师。他一直奋战在深潜领域的第一线,创造了中国载人深潜的新纪录。
叶聪自述
我一直在做R&D工作,2005年左右成为蛟龙的司机。有机会实际操作对我开发载人潜水器很有帮助。你可能真的需要尝尝这道菜的味道,这样你才能做得更好。
蛟龙号最大潜水深度为7000米。从零到7000米,这些海洋深度对应的海洋面积占整个海洋的99.8%。为什么要去剩下的0.2%?熟悉海洋科学的是这一板块的生成和运动,我们无法避免海沟等环境。现在我们有了这样的条件和需求。我们研究了海洋的许多方面,不能忽视深渊。它是人类接触最少、理解最少的地方。
在蛟龙号7000米之前,我们现在有实力打造这样的装备,去万米看看,拿一些数据做一些研究。现在我们有一支强大的潜航员队伍,全国有20多名潜航员。经过十几二十年的研发和大深度自然潜水器的经验,整个团队的效率有了很高的提高。你可以看到,在船的后甲板上,戴安全帽的人非常有限,这也反映了我们整个系统结构的效率。
智能技术也应用于我们整个潜水器的运行过程中。例如,在潜水器的运行过程中,我们收集了更多的数据。当产生一些异常数据时,系统会自动提示潜水员在某个地方有异常数据,可以帮助它驾驶。
当我们设计这个潜水器时,潜水的寿命将是二三十年,所以潜水到万米的深度将是数千次。
更多的科学家可以在万米内找到它(深海)的奥秘和美妙之处。我更关注奋斗者的数字。它可以安全可靠地工作,为科学家提供最好的服务和操作平台。万米只是一个数据,因为我们的潜水深度达到了五位数。我期待的是五位数,然后整个潜水器工作正常。
△奋斗者号载人深潜器
中国科学院声学研究所研究员 潜航员杨波,奋斗者
他是中国第一个载人潜水器龙主任设计师和第一个潜水员,他是深海勇士载人潜水器副总设计师和潜水员,他是11000米深海载人潜水器副总设计师,今天他将驾驶奋斗者冲击马里亚纳沟,在万米深海发出中国声音。
杨波自述
当我们进行载人深度潜水时,当我们突破新的深度记录时,我们都知道这很困难,但我们必须完成它。很多事情需要你的努力,更多的是你的勇气。有时你必须达到一个临界的位置,呆在那里,积累数据,积累经验,把他带回来,然后分析,你可以解决这个深度的困难。所以这也是一个勇敢的游戏。
这一次,7000米,9000米,11000米。当然,我们有1.1万米的机器人已经达到了这样的深度,我们安装了一些声学设备,但我们的载人潜水器的整个声学系统比我们以前到达的机器人复杂得多。其实9000到11000米,对我们来说都是未知的空白。这一系列的不确定性是通过我们的充分准备来解决的。
我们的潜水器是一个操作潜水器。如果你想准确地测绘一个深度地形,你必须在附近航行,因为这是由声波的特性决定的。你不能在水面上准确地测绘1.1万米的海底。你必须在离海底相对较近的地方进行非常高精度的测绘。因此,载人潜水器提供了这样的平台。因此,我们首次依靠奋斗者号载人潜水器对马里亚纳海沟进行近地测绘。
我一直在说,平台麻雀虽小,五脏俱全,涵盖了大量的技术体系。如果我们通过我们的奋斗者完成了整个潜水器的成功,那就证明了我们整个系统的设备,证明了我们的设备在世界上最深的马里亚纳海沟,我们都可以工作。只有储备基本设备,才能解决一系列问题,包括透明海洋。(这是)平台的驱动效应。
△奋斗者号载人深潜器
科学考试母船船长刘朱
从事航海事业30多年。2016年,掌舵探索一号科研船在马里亚纳海沟开展了中国首次综合万米深渊科研活动。
刘祝自述
我们船最大的耐力是10000海里,我们可以保证60天的耐力。也就是说,我们可以在60天内满足供应和燃料,这在科研船上并不容易。
我们的船过去是海洋工程船,其结构原理非常适合海洋工程。蛟龙的母船,他们的后甲板很小,我们的后甲板很大。通过船改,我们保持了原主甲板的大梁;这艘船又长了14.5米。在原有的基础上,我们拆除了一些不必要的海洋工程船设施。后甲板很大,为我们的综合科研提供了一个很大的平台。另外,我们的船头设置是劈浪型的,对我们提高船速很有帮助。过去,我在这艘船上的一般海上速度约为10节,但现在,为了满足我们船的远程航空科学研究的需要,静水的船速达到了12.5节。
对于我们的船舶操纵者来说,我们尽最大努力满足科学家对深海科学的要求。因为我们是一艘船,也就是说,无论是在性能还是能力方面,我们去一次可能会有这样或那样的问题。但我们两艘船,保证系数大,在两艘船都完美无缺的潜水时,我觉得那是最震撼的。双船不止一加一大于二,最重要的是展示我国对海洋和深潜的实力。作为母船船长,我们对进入海洋的信心和国力的展示,我们非常兴奋和自豪。
△探索一号科研母船
探索二号船长孙燕辉
1989年开始出海,当船长十几年。从跑货船到做工程船,现在掌舵科考船,积累了丰富的经验。
孙燕辉自述
我们现在有60个人,其中许多是科学家,许多重量级咖啡,人身必须确保他的安全。另一种是操作性能,船不同,每艘船都有每艘船的个性,感觉工作不同,感觉意义不同。反正每次看到科学家,比如潜器上来,或者之前的着陆器,都是一样的。当他的样品上来,微笑着拿着样品往回走的时候,我们当时很开心,也很自豪。
这艘船操纵性好。操作这艘船没有舵,它使用两个360全旋转的推进器,它的推进器可以旋转,这样,船的转向速度特别快。另一种是旋回半径小,操作灵活。而且这艘船的噪音特别小,对我们声学系统的干扰基本上很弱。还有省油节能。加一次水,加940吨饮用水和洗涤水。这样可以长期坚持,续航能力特别强。每次都是对我们的挑战。因为你今天的风和明天的风不一样。风与流的夹角不同,当潜器收起时,一落座,心中的石头才落地。以前总是悬着,一直悬着,紧张。
△探索一号科研母船
王永梅,宝钛系列潜水器载人舱开发项目负责人
载人驾驶舱是载人潜水器的核心部件,其制造质量是潜水员生命安全的基本保证。深海世界充满了挑战和未知,最难克服的技术问题是巨大的压力。深海1000米的压力相当于一个500金的胖子踮起脚尖在你的每英寸皮肤上跳芭蕾舞。如何锻造具有这种抗压能力的深潜水舱?
王永梅自述
基本上,从14年开始,我们的工作从未停止过。全海深采用钛合金,载三人。奋斗者号一定是世界领先的。
奋斗者号,我们要做科学考试,我们希望我们的科学家同时潜个,这样我的科考才更有价值。我们希望尽可能多地为科学家提供一个相对舒适的工作空间,并尽可能地提高耐力,即在水下工作时间更长,重量尽可能轻。因此,我们认为钛合金的安全性和可靠性也相对较高。耐腐蚀性好,重复使用次数,寿命肯定会更长。
从深海勇士号到我们的全海深,其实中国创造了N个第一,每次都在刷新记录。当别人看到它时,它只是一个外观,感觉形状似乎很接近,尺寸也很接近,事实上,它的困难完全不同,每次都是一种创新。例如,简单地从尺寸放大这样一个环节,它不仅是几何尺寸的放大,类似于从实验室到工程大尺寸的小东西,它有很多工业参数。
我们相信,我们仍然有能力做好我们的大国。虽然没那么容易,但我们每次都能看到进步,每次都接近目标。
△探索一号科研母船
全海深锂电池系统设计师张祥功
耐压性强,安全性高,耐久性长,是载人深潜水器的理想动力。国全海深载人潜水器锂电池最大耐压深度可达1.5万米,奋斗者号可放心潜水。
张祥功自述
我们的深海锂电池,从这个名字可以看出与我们通常使用的锂电池不同。它有深海一词,这意味着它必须在深海环境中使用。它遇到的问题是如何解决电池能承受1万米压力的问题。当时,为了解决这个问题,这些困难之一是电池材料在11000米的压力下是否会改变?如果其单体耐压性不好,其结构形状会发生一定的变化,内部空间会变小,正负极可能会短路。
我们们的深海锂电池中,它最大的工作环境压力可以达到115兆帕,相当于1.1万米,也就是说,当我们的电池单体工作时,它的表面面积可能和我们的指甲盖一样大,将承受如此大的净压力1.2吨。
我们的深海锂电池是为深海这种特殊的环境开发的,它更大的舞台应该在深海环境中。国内深海锂电池的成功开发,一方面提高了我国深海锂电池的设计、制造、实验能力,另一方面由于填补了我国潜水器锂电池的空白,可以让我们的载人潜水器更好地进行科学研究,更长的水下运行,也让我们的潜水器有更大的机会发现深海的奥秘。
△探索一号科研母船
奋斗者号总设计师 万米海试总指挥叶聪:我认为这支潜水队是一个上升期。它不断发展壮大,不断吸收深海各行业、各学科的精髓。我们也可以迎接更多的挑战。
来源:中央广电总台中国之声(ID:zgzs001)
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来源: 中央广电总台中国之声