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載人潛水器
來源:互聯(lián)網(wǎng)

載人潛水器(human occupied vehicle,HOV)是指具有水下觀察和作業(yè)能力的潛水裝置。主要用來執(zhí)行水下考察、海底勘探、海底開發(fā)和打撈、救生等任務(wù),并可以作為潛水人員水下活動的作業(yè)基地。就像一艘袖珍潛艇,它能夠運(yùn)載科學(xué)家、工程技術(shù)人員和儀器設(shè)備到達(dá)水下環(huán)境,進(jìn)行科學(xué)探查和作業(yè)。最早在20世紀(jì)60年代已開始研制。

載人潛水器,特別是深海載人潛水器,是海洋開發(fā)的前沿與制高點之一,其水平可以體現(xiàn)出一個國家材料、控制、海洋學(xué)等領(lǐng)域的綜合科技實力。它可以完成多種復(fù)雜任務(wù),包括通過攝像、照相對海底資源進(jìn)行勘查、執(zhí)行水下設(shè)備定點布放、海底電纜和管道檢測等。

國際上具有代表性的載人潛水器有中國的7000m級“蛟龍?zhí)栞d人潛水器”、美國4500m級“Alvin號”、日本6000m級“Shinkai號”和法國6000m級“Nautile號”。

蛟龍?zhí)枬撍?/h2>

2002年中國科技部將深海載人潛水器研制列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)重大專項,啟動“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的自行設(shè)計、自主集成研制工作。2009年至2012年,“蛟龍”號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。2012年7月,蛟龍?zhí)栞d人潛水器馬里亞納海溝試驗海區(qū)創(chuàng)造了下潛7062米的中國載人深潛紀(jì)錄,同時也創(chuàng)造了世界同類作業(yè)型潛水器的最大下潛深度紀(jì)錄。這意味著中國具備了載人到達(dá)全球99.8%以上海洋深處進(jìn)行作業(yè)的能力。

據(jù)介紹,未來“蛟龍?zhí)枴钡氖姑ㄟ\(yùn)載科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)入深海,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底有效執(zhí)行各種海洋科學(xué)考察任務(wù),開展深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測和捕獲等工作,并可以執(zhí)行水下設(shè)備定點布放、海底電纜和管道的檢測以及其他深海探詢及打撈等各種復(fù)雜作業(yè)。

美國、法國俄羅斯日本擁有世界上僅有的5艘6000米級深海載人潛水器。“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器在世界上同類型的載人潛水器中具有最大設(shè)計下潛深度——7000米,可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域使用。

另據(jù)新華社電 科技部和國家海洋局昨日宣布,為這臺深潛器提供地面保障的國家深海基地已獲國務(wù)院審批,進(jìn)入項目設(shè)計階段,將在青島市沿海建設(shè)。

據(jù)介紹,中國科技部于2002年將“蛟龍?zhí)枴鄙詈]d人潛水器研制列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)重大專項,并啟動“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的自行設(shè)計、自主集成研制工作。蛟龍?zhí)栞d人潛水器設(shè)計最大下潛深度為7000米,工作范圍可覆蓋全球海洋區(qū)域的99.8%,代表著深海高技術(shù)領(lǐng)域的最前沿。經(jīng)過6年努力,在國家海洋局組織安排下,“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器項目組包括中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會等約100家中國國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)。項目組聯(lián)合攻關(guān),完成了載人潛水器本體研制、水面支持系統(tǒng)研制和試驗?zāi)复脑欤瓿闪藵摵絾T選拔和培訓(xùn),從而具備開展海上試驗的技術(shù)條件。從2009年8月開始,“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器先后組織開展1000米級和3000米級海試工作。

2010年5月31日至7月18日,蛟龍?zhí)栞d人潛水器南海3000米級海上試驗中取得巨大成功,共完成17次下潛,其中7次穿越2000米深度,4次突破3000米,最大下潛深度達(dá)到3759米,超過全球海洋平均深度3682米,并創(chuàng)造水下和海底作業(yè)9小時零3分的記錄,驗證了“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在3000米級水深的各項性能和功能指標(biāo)。

在國家海洋局組織安排下,中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會作為業(yè)主具體負(fù)責(zé)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器項目的組織實施,并會同中國重工公司702所、中科院沈陽自動化所和聲學(xué)所等約100家中國國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),攻克了中國在深海技術(shù)領(lǐng)域的一系列技術(shù)難關(guān),經(jīng)過6年努力,完成載人潛水器本體研制,完成水面支持系統(tǒng)研制和試驗?zāi)复脑欤瓿蓾摵絾T選拔和培訓(xùn),從而具備開展海上試驗的技術(shù)條件。

彩虹魚潛水器

2015年4月18日,國內(nèi)首艘萬米級深淵調(diào)查科考船“張謇號”正式開建,建成后將成為我國11000米載人深淵器“彩虹魚”及其系列產(chǎn)品的科考母船,承擔(dān)深淵科學(xué)調(diào)查研究任務(wù)。

“張”號由上海彩虹魚科考船科技服務(wù)有限公司投資、浙江天時造船有限公司建造。設(shè)計排水量約4800噸,船長97米,船寬17.8米,設(shè)計吃水5.65米,型深8.4米,巡航速度為12節(jié),載員60人,自

持能力60天,續(xù)航力15000海里,具有動力定位功能。配備干性、濕性通用實驗室、重磁實驗室、資料處理室、網(wǎng)絡(luò)信息中心等,并將安裝全海深多波束系統(tǒng)、淺地層剖面儀、ADCP等聲學(xué)設(shè)備,以及A型吊架、伸縮折臂吊、深海絞車等先進(jìn)的科考設(shè)備。計劃2016年3月1日下水,5月30日試航,6月30日交付使用。

據(jù)上海海洋大學(xué)深淵中心主任崔維成介紹,張謇號首次將載人潛水器母船、遠(yuǎn)洋科學(xué)綜合考察、深海工程作業(yè)支持三個功能有機(jī)地結(jié)合在一起,設(shè)計建造極具創(chuàng)新性。建成后將為中國11000米載人深淵器“彩虹魚”及其系列產(chǎn)品的科考母船,承擔(dān)深淵科學(xué)調(diào)查研究任務(wù)。此外,還將開展一般性海洋科學(xué)調(diào)查研究以及各類深海工程作業(yè),并兼具海洋事故的救援和打撈、水下考古和電影拍攝、深海探險與觀光等功能。

奮斗者號

奮斗者號是中國研發(fā)的萬米載人潛水器,潛水器項目2016年立項,由蛟龍?zhí)栞d人潛水器、深海勇士號載人潛水器的研發(fā)力量為主的科研團(tuán)隊承擔(dān)。

2020年6月19日,中國萬米載人潛水器正式命名:奮斗者號。11月10日8時12分,中國全海深載人潛水器“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底,深度10909米。

2021年10月,“奮斗者”號已在馬里亞納海溝正式投入常規(guī)科考應(yīng)用。

潛水器特點

深海潛水器不是完全自主運(yùn)行的,必須依靠母船補(bǔ)充能量和氧氣。每次海試結(jié)束后,深海潛水器都會被收回到母船上,而不是在海中獨(dú)立行駛,深海潛水器體積小,航程較短。

國外發(fā)展

美國

美國“阿爾文號”載人潛水器。美國是較早開展載人深潛的國家之一,1964年建造的“阿爾文”號載人潛水器是他們的代表作,可以下潛到4500米的深海。1985年,它找到泰坦尼克號沉船的殘骸,如今已經(jīng)進(jìn)行過近5000次下潛,是當(dāng)今世界上下潛次數(shù)最多的載人潛水器。的里雅斯特號深潛器創(chuàng)下了10916米的記錄,直到2012年被深海挑戰(zhàn)者號的10929米所打破。

法國

法國1985年研制成的“鸚鵡螺”號潛水器最大下潛深度可達(dá)6000米,累計下潛了1500多次,完成過多金屬結(jié)合區(qū)域,深海海底生態(tài)等調(diào)查,以及沉船、有害廢料等搜索任務(wù)。

俄羅斯

俄羅斯是目前世界上擁有載人潛水器最多的國家,比較著名的是1987年建成的“和平一號”和“和平二號”兩艘6000米級潛水器。帶有十二套檢測深海環(huán)境參數(shù)和海底地貌設(shè)備,最大的特點就是能源比較充足,它可以在水下呆17至20個小時,《泰坦尼克號》的電影里面很多鏡頭就是“和平一號”和“和平二號”探測的鏡頭。

日本

日本1989年建成了下潛深度為6500米的深海6500潛水器,水下作業(yè)時間8小時,曾下潛到6527米深的海底,創(chuàng)造了載人潛水器深潛的紀(jì)錄。它已對6500米深的海洋斜坡和大斷層進(jìn)行了調(diào)查,并對地震、海嘯等進(jìn)行了研究,已經(jīng)下潛了1000多次。

國內(nèi)研究

全國人大代表、深海載人裝備國家重點實驗室主任顏開2016年3月7日表示,我國4500米載人潛水器將在“十三五”期間完成研制,并完成海上試驗。我國將在今年啟動萬米載人潛水器的研制工作。

顏開在接受新華社記者專訪時表示,通過2009年至今2015年的不懈努力,4500米載人潛水器課題組突破了鈦合金載人艙球殼研制、超高壓海水泵研制、低噪聲一體化磁耦合電動推進(jìn)器研制及充油鋰電池研制這四項關(guān)鍵技術(shù),并完成了潛水器的方案設(shè)計與初步設(shè)計工作。

“十三五”規(guī)劃綱要(草案)中提出的科技創(chuàng)新2030-重大項目,深海空間站位列其中。顏開表示,蛟龍?zhí)栞d人潛水器下潛、作業(yè)、上浮整個流程最長持續(xù)12個小時。而設(shè)想中的深海空間站能較長時間地在一個特定海域進(jìn)行作業(yè),可能長達(dá)半個月甚至更長,而且空間大得多,可以容納十多人,還可以攜帶一系列作業(yè)潛水器或作業(yè)工具,進(jìn)行諸如海底管道的檢查維修以及其他的海底作業(yè),并且不受海面惡劣天氣的影響。

參考資料 >

[視頻]“奮斗者”號載人潛水器突破萬米海深 潛入全球最深海域.央視網(wǎng).2020-11-13

全海深載人潛水器“奮斗者”號正式投入常規(guī)科考應(yīng)用.中國新聞網(wǎng).2021-10-06

我國4500米載人潛水器將在“十三五”期間研制完成.news.xinhuanet.com.2016-03-07

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