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軍工航天新聞

奮斗者號突破一萬米深潛 技術(shù)領先全球

來源:人民日報海外版2020-11-30 我要評論(0 )   

海南三亞,南山港。28日8時30分許,一陣汽笛聲響,創(chuàng)造了10909米中國載人深潛新紀錄的“奮斗者”號,完成第二階段海試,勝利返航。1個多月時間,累計完成13次下潛,其中...

海南三亞,南山港。

28日8時30分許,一陣汽笛聲響,創(chuàng)造了10909米中國載人深潛新紀錄的“奮斗者”號,完成第二階段海試,勝利返航。

1個多月時間,累計完成13次下潛,其中8次突破萬米。10909米的紀錄,讓人類在大深度載人深潛領域有了新坐標。

海底1萬米的世界,有多大魅力?

里程碑!

中國躋身深潛世界“排行榜”前列

你好,神秘的深海!

大洋之底,馬里亞納海溝,迎來“奮斗者”號的無聲問候。我國從此具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力。

馬里亞納海溝被稱為“地球第四極”,水壓高、完全黑暗,是地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一,其最深處約11000米,相當于珠穆朗瑪峰疊加華山的海拔高度。

11月10日清晨,載有3名潛航員的“奮斗者”號從“探索一號”母船機庫緩緩推出,被穩(wěn)穩(wěn)起吊布放入水,近4小時后,“奮斗者”號成功坐底,下潛深度達10909米,創(chuàng)造了中國載人深潛新紀錄,達到世界領先水平。

從全球范圍看,大深度載人深潛是一道很難逾越的關口。

中國起步晚,卻迎頭趕上。

2012年,7000米級“蛟龍”號載人潛水器問世,創(chuàng)造當時同類作業(yè)型載人潛水器下潛深度7062米的世界紀錄;2017年,4500米級“深海勇士”號載人潛水器獲得突破,實現(xiàn)“關鍵技術(shù)自主化、關鍵設備國產(chǎn)化”。

攻關不停步,海洋科技必須自主自強。

作為科技部重點研發(fā)計劃的一個核心研制項目,“奮斗者”號實現(xiàn)了跨系統(tǒng)、跨單位、跨部門的大團隊合作。

不容易!

關鍵技術(shù)“護航”萬米深潛

“奮斗者”號的特殊本領,可以用五個關鍵詞來概括。

——設計。

“奮斗者”號下潛到萬米深海,還要攜帶3名潛航員長時間穩(wěn)定作業(yè),設計難度可想而知。

設計人員針對超高壓復雜環(huán)境,采用多系統(tǒng)融合集成設計,使“奮斗者”號潛浮速度、艙內(nèi)空間使用率等指標大幅提升,同時通過載人艙實時監(jiān)測和評估策略,實現(xiàn)潛水器優(yōu)良的機動性能和安全性能,體現(xiàn)“以人為本”的設計理念。

——抗壓。

在萬米深海,水壓超過110兆帕,約合1千個標準大氣壓,相當于2000頭非洲象踩在一個人的背上。

這種極端壓力條件下,按照載人艙的目標尺寸和厚度要求,以往深潛器使用的材料已經(jīng)不能滿足要求,需要找到一種高強度、高韌性、可焊接的鈦合金。

科研團隊歷時數(shù)年,自主發(fā)明了特殊鈦合金材料,又通過攻克高強度、高韌性鈦合金焊接技術(shù),成功解決了載人艙球殼的建造難題。

——操控。

潛水器去到萬米深淵,可不只是“到此一游”,還要完成巖石、生物抓取,以及沉積物取樣等精準科考作業(yè)。這需要靈活的機械手、智能化控制系統(tǒng)和電動觀測云臺。

針對深淵復雜環(huán)境,“奮斗者”號實現(xiàn)了高精度航行控制、全景科學觀測、高精準作業(yè)取樣等功能。

——通信。

“親愛的觀眾們,萬米的海底妙不可言,希望我們能夠通過‘奮斗者’號的畫面向大家展示萬米的海底?!背晒ψ遵R里亞納海溝后,3位潛航員第一時間通過水聲通信系統(tǒng)分享了他們的心情。

水聲通信是“奮斗者”號與母船“探索一號”之間溝通的唯一橋梁,實現(xiàn)了潛水器從萬米海底至海面的文字、語音及圖像的實時傳輸。

相較“蛟龍”號與“深海勇士”號載人潛水器,“奮斗者”號的聲學系統(tǒng)實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化,技術(shù)指標更高。

——浮力。

載人潛水器“下得去”,還得“回得來”。這里面的關鍵是固體浮力材料。這種材料既要密度低,又要耐高水壓,制備技術(shù)難度大,世界范圍內(nèi)僅有少數(shù)幾個國家掌握。

經(jīng)過持續(xù)攻關和多番論證,一種高強空心玻璃微球脫穎而出,兼顧了材料的密度與強度,實現(xiàn)了浮力材料的重大突破。

眾多關鍵技術(shù)提供“護航”,讓“奮斗者”號的機動性、作業(yè)能力、舒適度及安全性大幅提升,成為國際唯一能同時攜帶3人多次往返全海深作業(yè)的載人深潛裝備。

接力棒!

載人深潛精神立典范

與載人航天一樣,載人深潛也秉持了“一棒接著一棒跑”的傳統(tǒng),形成了一批領軍科學家隊伍。

“‘奮斗者’號部件的國產(chǎn)化率超過了 96.5%,具備了全海深進入探測和作業(yè)的能力。”“奮斗者”號總設計師、中國船舶集團第七〇二研究所副所長葉聰感慨萬千,“參研參試人員克服了多個臺風的阻撓,經(jīng)歷了無數(shù)驚濤駭浪的考驗,向世界最深處進軍是我們不懈追求的目標?!?/p>

“嚴謹求實、團結(jié)協(xié)作、拼搏奉獻、勇攀高峰”——在中國載人深潛精神的激勵下,“奮斗者”號為科技創(chuàng)新樹立了典范。

科技部部長王志剛說:“‘奮斗者’號成功研制和萬米海試的突破,是新型舉國體制的生動實踐,將為深??茖W考察、海底精細作業(yè)提供堅實的技術(shù)基礎,為下一步帶動深海能源、材料等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強勁動力?!?/p>

深海蘊藏著地球上遠未認知和開發(fā)的寶藏。6500米以深的深淵,是國際公認的解決生命起源、地球演化、氣候變化等重大科學問題的前沿領域。

隨著“奮斗者”號成功完成萬米海試并返航,一系列科研成果將為人類揭開更多海洋奧秘。


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奮斗者號萬米深潛
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