
成果簡介 由中國船舶重工集團公司、中國科學院沈陽自動化研究、北京長城電子裝備有限責任公司等近百家單位聯合研制“蛟龍號”載人深潛器,是我國首臺自主設計、自主集成研制的作業型深海載人潛水器,設計最大下潛深度為7000米,是世界上下潛能力最強的作業型載人潛水器。2012年6月27日11時47分,中國“蛟龍”再次刷新“中國深度”——在馬里亞納海溝下潛至7062米。這說明“蛟龍號”可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域中使用,對我國開發利用深海資源有著重要意義。“蛟龍”載人潛水器集成技術的成熟,標志著中國海底載人科學研究和資源勘探能力達到國際領先水平。 歷史背景 在“蛟龍號”順利交付之前,世界上只有美國、日本、法國、俄羅斯四個國家擁有載人深潛器,這些國家的深潛器最大工作深度為6500米。為推動中國深海運載技術發展,為開展海底資源調查和科學研究提供重要高技術裝備,同時為中國深海勘探、海底作業研發共性技術,科技部于2002年將7000米“蛟龍號”深海載人深潛器研制列為國家高技術研究發展計劃(“863”計劃)重大專項,啟動“蛟龍號”載人深潛器的自行設計、自主集成研制工作。在國家海洋局組織安排下,中國大洋礦產資源開發協會負責“蛟龍號”載人深潛器項目的組織實施,中船重工集團公司第七〇二研究所承擔總裝工作,并聯合中國科學院沈陽自動化研究所和聲學研究所等約100家國內科研機構與企業共同攻關。 創新歷程 “蛟龍號”立項之初,我國研制過的最深載人潛水器下潛深度只有600米,從600米到7000米,是一次非常困難的技術跨越。在7000米的水壓下,一元硬幣也會壓成薄片,研究人員必須設計出能承受水壓的殼體、裝置,同時要使處在7000米水下的艙內潛航員仍處于常壓環境下。
“蛟龍號”立項之初,我國研制過的最深載人潛水器下潛深度只有600米,從600米到7000米,是一次非常困難的技術跨越。在7000米的水壓下,一、元硬幣也會壓成薄片,研究人員必須設計出能承受水壓的殼體、裝置,同時要使處在7000米水下的艙內潛航員仍處于常壓環境下。
經過國內外100多家企業單位的凝心聚力與潛心研制,“蛟龍號”取得了四項創新性的成果: 一、是實現最大作業深度7000米。研制人員通過反復理論分析、模型設計和樣機試驗,解決了鈦合金載人球殼的設計建造、高壓海水環境下的壓力補償等難題。在此基礎上研制的耐壓設備均通過了7000米深高壓環境的試驗。
二、是擁有最強水聲通信和探測能力。陸地通信主要靠電磁波,速度可以達到光速,但這一利器到了水中卻沒了用武之地——電磁波在海水中只能深入幾米。為使“蛟龍號”與母船保持聯系,科學家們研發了具有世界先進水平的高速水聲通信技術,采用聲納通信。
三、是設計了獨特的低阻流線型主體+X型穩定翼+7個矢量布置的推力器的水動力布局形式。通過采用手操與自動控制兩種模式,可獲得包括縱向、橫向、垂向、轉向、俯仰、橫傾在內的6類機動控制能力,可以有效執行巡航、懸停、爬坡等復雜任務。
四、是采用了最多種類的安全保障措施。潛水器配備了生命支持系統、應急供電系統和面罩式呼吸裝置。在運行過程中,電路故障檢測系統能夠實時診斷、預防電源短路、載人艙漏水等故障的發生。在不同的應急狀態下,可在深海釋放應急浮標裝置,從而獲得水面支持母船的救援。 重大意義和深遠影響 從總體方案設計,到潛水器的初步設計和詳細設計,再到總裝聯調、水池實驗以及最后的海試,“蛟龍號”是一條完全自行設計、自主集成的“中國龍”。“蛟龍號”自順利交付以來,在2009年至2011年間,接連取得1000米級、3000米級、5000米級海試成功,各項指標得到進一步檢驗。2012年6月15日至6月30日,“蛟龍號”在馬里亞納海溝開展6次深潛,最大深度達7062.68米,突破其設計理論值。2012年7月16日,“向陽紅09”船抵達青島,這標志著“蛟龍號”歷時10年的研制和海試工作圓滿成功。“蛟龍號”的成功,不僅是全體工作人員汗水的結晶,更是中國深潛事業的驕傲,極大地增強了中國科技工作者進軍深海大洋、探索海洋奧秘的信心和決心 ?
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