蛟龙号 深海探险家
在电影《地心游记》中,地表之下有一个生机勃勃的地心世界,那里甚至有一片海洋,生活着各种史前生物,看罢主人公的冒险之旅,人们不由得为儒尔·凡尔纳的想象力拍案叫绝。不过,地表下的海洋并非完全虚幻,随着深海钻探的不断开展,科学家发现,在深海海底之下存在着大量的液体,甚至可以称为“海底下的海洋”。但由于深藏于数千米的深海之下,科学家只能通过钻探取得的样品对其管中窥豹,而由我国首次自行设计、自主集成并独立完成海上试验的“蛟龙号”载人深潜器,将揭开“海底下的海洋”的神秘面纱。

“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成并独立完成海上试验,攻克了潜水器本体、水面支持系统、潜航员系统和潜水器应用四大系统,涉及流体、结构、材料、生命支持、液压、水声、光学、计算机控制等众多技术。很多技术突破都是重大的自主创新,代表着世界深海高新技术领域的最前沿。

“蛟龙号”设计最大下潜深度为7000米级,是目前世界上下潜深度最大的作业型载人潜水器。“蛟龙号”可到达99.8%的世界海洋底部。
“龙脑”——三大控制系统让“蛟龙”想游就游
控制系统如同“蛟龙号”的大脑与神经。主要包括航行控制、综合显控、导航定位和水面监控系统。为了更好地验证控制系统的功能及训练潜航员,并对下潜试验取得的数据进行分析,科研人员又研制了半物理仿真平台和数据分析平台两大辅助系统。
“龙耳”——水声通信机让“蛟龙”想听就听
如果说控制系统是“蛟龙号”的大脑与神经,那么声学系统就是“蛟龙号”的耳目与喉舌。
“蛟龙号”的水声通信机有4种功能:一是相干水声通信,又称高速水声通信,传输速率约每秒数千比特,用于传输图像;二是非相干水声通信,传输速率约每秒数百比特,属于中速通信,传输文字、指令和数据;三是扩频通信,属于远程低速通信,传输速率约每秒数十比特,用于传输指令;四是水声语音通信,采用模拟信号传输语音。“蛟龙号”水声通信机具有丰富的功能和良好的综合性能,在国际载人深潜器中处于领先地位。
“龙形”——优化设计让“蛟龙”想潜就潜
“蛟龙号”的外形像一条张开嘴的大白鲨。“蛟龙号”的外形设计是依据船舶流体力学原理,通过数值分析和设计到水池模型试验,根据试验结果再优化设计的多轮优化而最终设计出来的。

快速性、稳定性、操纵灵活性是3个主要需要考虑的因素,如何在阻力小、直航性能稳定、操作灵活这三者之间达到平衡,实现最优组合。
“龙技”——三项绝技 领先国际
“蛟龙号”在3个方面拥有国际领先技术:一是稳定的贴近海底自动巡航能力和精确的悬停定位能力,这使“蛟龙号”能够在地形复杂的海底搜索目标;二是高速数字化水声通信,可向母船传输文字、语言、图像;三是完备的安全保障技术。
“龙尾”——X型稳定翼

4个推进器矢量布置,具有较高的垂直稳定性和水平稳定性,提高了“蛟龙号”的整体机动性。
“龙芯”——电池
“蛟龙号”使用的充油银锌蓄电池是我国完全自主研发的大容量蓄电池,电量超过110千瓦时,能为“蛟龙号”提供超过十个小时的动力,充分保证水下作业时间。但“蛟龙号”在下潜和上浮这两项最消耗电力的环节中采用了无动力下潜上浮技术,大大减少了能耗。

“龙鳔”——可调压载
“蛟龙号”的可调压载系统具有在水下对潜水器实施重量调节能力,实现“蛟龙号”在海底作业过程中的自身重量平衡。
“龙肺”——生命保障
“蛟龙号”设有生命支持系统和两套氧气供给系统,可提供氧气、水、食品、药品等,并去除二氧化碳等有害气体,可保证3人84小时安全。
“龙窗”——观察窗
“蛟龙号”有3个观察窗,为了对抗深海的压强,观察窗非常厚,外直径大内直径小。其中,最大的透光直径为20厘米。
“龙爪”——机械手
“蛟龙号”两个机械手左右各一,各有多个关节,可以伸缩、旋转、摆动,开展灵活作业。
“龙眼”——照明摄像

在“蛟龙号”头部位置,安装有16个灯,分为3种类型,“蛟龙号”还安装有高清摄像机、ECCD摄像机和高清晰照相机,配备的灯光与摄像设备构成了一个完整视像系统。
“龙骑士”——潜航员
“蛟龙号”载人舱内基本是恒压的,潜航员并不需要穿宇航服,他们在下潜过程中也不会经历失重过程。在下潜过程中,舱内的温度会逐渐降低,潜航员每次下潜时穿着较厚的衣服即可。

“龙腔”——载人耐压舱
舱内标准载员3人。在舱内生命支持系统方面,下潜时“蛟龙号”载人舱里保持大气常压水平。当下潜开始后,载人舱内的一套自动控氧装置就会根据实际情况增加或者减少氧气供应量,同时吸收潜航员排出的二氧化碳。

中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。在全球载人潜水器中,“蛟龙号”属于第一梯队。目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘,其中下潜深度超过1000米的仅有12艘,更深的潜水器数量更少,目前拥有6000米以上深度载人潜水器的国家包括中国、美国、日本、法国和俄罗斯。除中国外,其他4国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6527米,因此“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7020米海底,创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。“蛟龙号”7000米海试的成功,使我国进入了深海载人潜器技术领域的世界前列,成为了我国整个深海技术与科学研究发展的转折点。载人深潜成为继载人航天之后,又一个在中国家喻户晓的前沿科技的代名词,并且大大提升了国民的海洋意识,增强了民族自豪感!

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