深海潜水器体现一个国家的综合技术力量,是海洋技术开发的最前沿与制高点。目前世界上只有美国、日本、法国、俄罗斯拥有深海载人潜水器,最大工作深度未超过6500米。
中国研制的7000米载人潜水器,将成为世界下潜最深的载人潜水器,可到达世界99.8%的洋底。
海底储存石油约1350亿吨
现代潜水器的研制,主要为了探测海洋中丰富的生物资源及矿产资源。中国国家863计划海洋领域首席科学家汪品先院士指出,深海基础研究是21世纪国际海洋竞争的重要部分。深海研究不只是人类了解地球亟待填补的空白,也是国家资源和安全保障之所系。海洋地质专家估计,海底储存着约1350亿吨石油,近140万亿立方米的天然气,海底还沉积着极为丰富的多金属结核,其中铀的储藏量高达40亿吨,是陆地上的2000倍。另外,在6000米以下的大洋底部仍有生命存在,在这种极端条件下的生命也格外受到生物学家的重视。
载人潜水器涉及诸多学科
每下潜100米增加10个大气压
但海洋探索也面临着巨大的困难:每下潜100米就增加10个大气压,且海底能见度极低,环境非常恶劣,人体和普通设备都很难在这种条件下完成沉船打捞、光缆铺设、资源勘探等工作。于是,科学家把海洋探索的重任托付在载人潜水器上。载人潜水器的设计是一项综合性的复杂工程,它涉及到流体、结构、材料、生命支持、液压、水声、光学、计算机控制等多门学科。
目前世界上可用的载人深潜器总共有5台,分别是日本的“深海6500”号、美国的“阿尔文”号、法国的“鹦鹉螺”号、俄罗斯的“和平”号及“密斯特”号。它们的最大深潜深度只有6500米。相对而言,中国即将投入使用的7000米载人潜水器具有更深的下潜能力,它将在水下承受700个大气压的压力。
无动力下潜尽量节省蓄电池能量7000米潜水器可水下工作12小时据国家“十五”863计划重大专项“7000米载人潜水器”第一副总工程师崔维成介绍,中国自主研发的7000米载人潜水器,运用了无动力下潜的原理,它有两个配重块和一个压水舱。当需要下潜时,压水舱注水,开始下潜;当需要在水中悬停时,它抛出一个配重块;当需要上浮时,它抛出第2个配重块,同时向压水舱加入空气,排出海水,就可以上浮。中间如果启动动力装置,潜水器便可以开始工作。崔维成说,这种设计是为了尽量节省蓄电池的能量,使7000米潜水器可以在水下工作时间长达12个小时。独一无二的水中悬停定位能力钛合金外壳内装生命支持系统。
中国的7000米深潜器具有独一无二的“针对作业目标稳定的水中悬停定位能力”,而其它深潜器在作业时都需要找一个固定的支点才能开始工作,这无疑是世界深潜器领域的一大技术进步。中国从上世纪70年代开始大规模研制潜水器,现已达到国际领先水平。