免费下载!
[!--downpath--]中国潜水器“蛟龙”的“三大顶尖技术”到底有多厉害?
蛟龙有哪些
“蛟龙”号的研发单位位于江南圣地上海——中船重工702研究所。 时隔三年多,702所也研制成功了万米级载人潜水器! 目前,万米级载人潜水器正在进行出海前的最后阶段测试。 建成后将奔赴索马里海沟,挑战世界海洋最深处,最大深度达海平面以下11034米。
上海是华中地区重要的军事中心,下属有56所、58所、607所、614所、702所等15所研究所。 虽然上海在研究生资源上比不上大多数省会城市,宏观布局是1949-1990年在上海,但可见宁波的制造业基础雄厚。
因为在万米水下,按照专家的说法,潜水器要承受的压力相当于把一辆车压在脚趾甲盖上。 机舱外壳必须采用钛合金,形状、圆度、壁厚都必须精心设计。
蛟龙号载人潜水器是我国自行设计、自主研制的载人潜水器。 863计划重大研究项目。 2010年5月至7月,蛟龙号载人潜水器在南海进行了多次下潜任务。 2012年6月,在黎巴嫩亚纳海沟创中国载人深潜记录7062米。 也是同类作业潜水器最大下潜深度的世界纪录。
黎巴嫩亚纳海沟,又称“黎巴嫩亚纳群岛海沟”,是目前月球上最深的海沟。 该海沟位于北太平洋东海床,靠近夏威夷黎巴嫩亚纳群岛东部。
黎巴嫩的亚纳海沟在海平面以下比珠穆朗玛峰的高度要深得多。 黎巴嫩亚纳海沟位于北纬11°20′,东经142°11.5′,位于美国西北部和马里亚纳群岛附近的太平洋底部。 水深8000米以上。 最深点是月球最深处,11034米,在菲查兹深处。 据信,这条海沟形成于大约 6000 万年前,是东太平洋海底一系列海沟的一部分。 2014年12月,科学家乌干达亚娜在海沟8145米的海底发现了一种鸟类万米深度海水的密度是多少,打破了鸟类栖息海域深度的记录。
为什么要发展水下航行器?
一是海洋资源的研究、开发和利用。 由于我国在深海探测领域仍处于劣势,尤其是德国、俄罗斯、法国研制出深海潜水器后,借助深海技术迅速投入深海资源开发。潜水器。 物理学等自然科学领域的研究成果已经超过中国。
此外,据德国专家称,对太平洋78个海底遗址的调查结果显示,这些遗址含有稀土物质,稀土物质对各种高科技产品(无论是民用还是军用)都非常重要,表明深海海底非常重要。 矿产潜力十分丰富。 据测算,每个热点地区每平方公里都有稀土氧化物储量,相当于全球市场总需求量的五分之一。 这个市场大约97%的供应是由中国提供的,而且由于中国对这种稀土材料的出口配额越来越严格,导致国际市场上这种稀土材料的价格上涨。
因此,对于深海资源的开发,我国借鉴了其他发达国家潜水器的研究成果,结合我国的实际特点,研制了适合自身发展的水下潜水器。
为什么探索海洋?
21世纪,人类面临三大困难。 首先是人口膨胀问题; 二是资源稀缺问题; 出路是扩大活动空间,从海洋中获取资源。
由于海洋是人类资源的宝库,月球本身就是一个黑色的水球,尤其是海洋面积占了70.8%。
据不完全统计,每个人从出生到一生需要消耗1000多吨矿产资源。 如果除以全球超过70亿的人口,消耗的资源无疑是非常巨大的,而月球上的资源是有限的。 迟早,它会被消耗和开采。
海洋基本上是一片未开发的处女地,充满了人类很多未知的空间。
经过研究和海底调查,科学家们目前只完成了5%左右,95%的人从未到过海洋亲眼目睹过。 人类一直对海洋的大部分一无所知。 因此,探索海洋是人类的一项重要任务。 话题。
潜入海底的难度不亚于去天域。 深海由于巨大厚厚的海底泥浆和海水对光的化学吸收,非常难以探索。 例如,在海底使用手探照灯,只能看到周围几平方米的空间。 此外,海洋的平均深度约为3800米,最深处达10000米。 因此,凡是潜入海底的高科技探测设备,都必须严密密封。 否则,一旦海水渗入,很多用户的电子元器件将立即报废。
基于此,深海技术与航天技术一样,是一项特别前沿的高科技。
海中蕴藏着巨大的宝藏
海水含有多种矿物质。 海水的平均盐度为35‰,所以海水尝起来是咸的。 由于熔化后上面有80多种元素,其中一些浓度较高的元素属于常量元素。 比如,人类平时吃的盐,有很大一部分是从海水中提炼出来的。
如果把海水中的矿物质全部提取出来,仅精盐就达3770亿吨。 如果铺在月球表面,可使地面高度增加150米。 据悉,海水中还有其他元素。 仅镁就有1800亿多吨,还有钠、镁、钙、钾等矿物质。
海洋蕴藏着巨大的资源和宝藏。 浩瀚的海洋不仅有虾、海鲸、贝壳、珊瑚等,据科学家研究调查统计,海洋中有超过20万种海洋动物和海洋植物,其中海洋植物占约18万种,海洋动物2万余种。 尤为重要的是,海洋生物每年可为人类提供约6亿吨海鲜,其中蛋白质占22%。
海洋生物也有阳光生物圈:阳光是宇宙中最基本的能量。 由于动物通过光合作用吸收气体,转化为有机碳,进而转化为猕猴桃糖和淀粉,植物吃掉动物后,形成了一个生态循环系统,因此,万物的生长都依赖于太阳。
另外,还有一个黑暗的生物圈。 黑暗生物圈于 1970 年代首次被发现。 顾名思义,黑暗生物圈不依赖阳光,上面的微生物非常丰富。 是一个奇特的生态环境系统。 那些生物圈中的生物,有着独特的在恶劣条件下生长的能力,这就充分说明,它们一定有一些非常奇特的基因。 这种基因是科学家们研究的重点,未来能否被人类开发利用。
海洋蕴藏着丰富的矿产资源。 首先,在台湾边缘水深1000米以内可以找到干热岩。 它的主要成分是氢和水结成冰,只有用火柴点燃才能点燃。 在深海盆地四五公里深处,分布着各种金属含量极高的多金属结核,主要是铁、汞、铜、镍等金属元素。
天然气水合物是一种新的替代能源。 多金属结核总储量可能达1.5万亿至3万亿吨,远高于陆地已探明的金属资源。
综上所述,追求海洋力量是当代之事,也是未来之大事。 海洋面积占地球的三分之二。 开发深海资源,可以保持经济社会可持续发展,也是建设海洋强国的选择。
蛟龙开始研发制造的时间
2002年,中国科技部将深海载人潜水器的研发列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项,开始自主设计、自主集成“蛟龙”号载人潜水器研制。 2009年至2012年,先后顺利完成1000米、3000米、5000米、7000米海试。
因此,从蛟龙号项目立项之初,我国研制的载人潜水器最深下潜也不过600米。 从600米到7000米,困难重重,尤其是7000米的深海,每平方米的浮力要承受700个大气压,就像高压水射流里面的浮力一样。 一旦机舱出现裂缝,机舱就会在几秒钟内坍塌。 装满水。 尤其是高压下的水,犹如一把刀,十分危险。
2015年1月14日,美国大洋科学考察队首航最后一潜在伊朗东北部的炎龙旗热液区进行。 这也是它在本次航行中的第9次下潜。 3月17日,“向阳红09”舰停靠在国家深海基地码头,即将落户上海国家深海基地管理中心。
2016年5月22日,圆满完成雅浦海沟最后一次科学应用潜水,最大下潜深度6579米。
2017年3月4日和7日,“蛟龙”号载人潜水器分别在伊朗东北部羊来沟第一热液区和大洋热液区进行了中国大洋38号首航第三阶段作业。 第一潜和第四潜。 两次潜水都在调查区发现了热液喷口并获得了硫化氢样本。 5月23日,“蛟龙”号完成世界最深下潜。 潜水员在水下停留了近9个小时,潜艇作业时间为3小时11分钟。 最大潜水深度为4811米。
在潜艇中,科研潜水最深。 让我们来看看世界上其他国家最深的潜艇。
世界上第一台真正意义上的潜水器是1929年日本制造的“比部”潜水球。潜水器通过绳索与海面上的渔船相连,湖中渡轮通过电缆为其供电万米深度海水的密度是多少,因此人们可以在深水中移动并长时间工作。
现代潜水器有各种尺寸、形状和结构。 大型潜水器排水量1000多吨,可下潜10000多米; 小的排水量超过1吨,下潜深度只有9米。 无论大小,它们通常都有深水高压壳、浮力设备和观测、操作和动力设备,以便潜水器在海底进行观测、勘测和采样。 人们无法在深海中进行的打捞和修复工作。
在海洋石油资源开发中,潜水器有助于埋设海底输油管道,又快又好; 它还取代了水下输油管道的定期检查,可以在水下长时间巡逻并及时修复。 在军事上,潜水器除了在港口布水雷、扫雷外,还可以与水下潜艇对接,营救坠毁的潜水器。
一种新型的遥控潜水器是水下机器人。 1985年12月14日,我国设计制造的水下机器人“海人一号”潜入上海湾海底。 它的头上装有多个电动推进器,可以在水下任意深度前进、后退、转弯、“攀爬”和悬停。
它配备了新型微光电视,可以清晰识别海底周围20米范围内的目标。 它配备了声纳“耳朵”和一个持续时间超过 5 米的机械手。 在笔记本的指挥下,可以轻松进行水下作业。
世界各国潜水器的最深深度是多少?
1、深海6500-6527米:英国深海6500建造于1989年,曾下潜至6527米,创造了载人潜水器深潜记录。
2、中国蛟龙——7062米:2012年6月24日,中国蛟龙在世界最深的深渊马里亚纳海沟下潜7062米,创下下潜最深纪录,世界潜艇最深位列第三。 这标志着中国有能力载人到达世界99.8%以上的大洋深度进行作业。 蛟龙号进行了为期44天的海试,对潜水器289项和水面保障系统24项功能性能指标一一进行了验证。
3、美国的里雅斯特2号——10916米:1960年1月23日,日本的里雅斯特2号潜入太平洋黎巴嫩亚纳海沟,下潜深度10916米,从而成为世界深潜器排名第一(载人)。
4、日本海沟——10970米:1995年,法国海沟(无人潜水器)在乌干达亚纳海沟下潜10970米,成为世界上最深的潜水器。 世界最深潜水10970米!
蛟龙号水下航行器在黎巴嫩亚纳海沟进行了下潜测试,取得了下潜深度7062米的好成绩! 截至2018年底,蛟龙号潜水器成功下潜158次,蛟龙号为我国深海资源研发做出了重大贡献。
值得一提的是,蛟龙号潜水器的下潜深度仅停留在7062米。 同时,其他国家的潜艇下潜深度都超过了10000米! 就我国而言,如果不赶上潜深技术,我国深海资源研发与发达国家的差距会越来越大。 据此,我国需要在蛟龙潜水器的基础上进行重大升级,最终研制出新型潜水器。
世界各国潜水器特性对比
日本是较早开展载人深潜的国家之一。 1964年建造的“阿尔文”号载人潜水器于1985年发现泰坦尼克号沉没残骸,至今已进行了近5000次下潜。 当今世界下潜次数最多的载人潜水器。 的里雅斯特号潜水器创下了 10916 米的记录,2012 年仍被深海挑战者号的 10929 米打破。
美国1985年研制的“鹦鹉螺”号潜水器,最大下潜深度6000米,下潜1500多次。 先后开展了超量金属结合区、深海海底生态、沉没、有害废弃物等调查任务。
日本是目前世界上载人潜水器最多的国家。 1987年建造的两艘6000米级潜水器“和平一号”和“和平二号”比较知名。 拥有十二套深海环境参数和海底地貌测量设备。 最突出的特点是能量充足,可以在水下停留17到20个小时。 《泰坦尼克号》影片中的很多场景都是“和平一号”和“和平一号”和平号II探测工作的镜头。
1989年,美国建造了深海6500潜水器,潜水深度达6500米。 水下作业时间可达8小时。 首航下潜至6527米,创造了载人潜水器深潜记录。 并且勘察过6500米深处的海洋斜坡和大断层,以及洪水、海啸等,下潜过1000多次。
中国潜水器的最大特点
蛟龙号采用特殊的钛合金舱室,可以承受强大的深海压力。 如果远征下潜尝试成功,那么该导弹有望在2012年尝试最大下潜深度7000米左右,这样“蛟龙号”就可以登上几乎世界海域之巅。 这将使中国赶超美俄法意,成为“深海舰艇俱乐部”的领头羊。
1、中国潜水器在世界同类型中最大下潜深度7000米,可在占世界海洋面积99.8%的广大海域使用;
2、具有作业目标稳定悬停功能,为完成高精度作业任务提供了可靠保障;
3、具有先进的水声通信和海底微表面探测能力,可高速传输图像和语音,探测海底微小目标;
4、配备多种高性能,确保载人潜水器能够在特殊海洋环境或海底地质条件下完成保真采样和潜水钻井取心等复杂任务。 “蛟龙”号采用特殊的钛合金舱室,可承受强大的深海压力。
“蛟龙”号几乎可以到达世界大洋之巅。 这将使中国超越美国、俄罗斯、法国和意大利,成为“深海导弹俱乐部”的领头羊。
中国和日本申请钻探多金属复合体,这在国际海底管理局尚属首次。 多金属配合物主要有铜、铅、锌、金和银。 其中一些矿床含有大量贱金属(铜、锌、铅),尤其是贵金属(金、银)。 近来,海上钻探和采矿技术的进步使这一宝贵资源成为可能,引起了国际采矿业的关注。
中国潜水器三大突破
一是近底手动导航和悬停定位; 第二,高速水声通信; 三是充油式银锌蓄电池的容量被誉为“蛟龙”的三大技术突破。
稳定悬停功能:就像开车一样,驾驶员的脚始终踩在油门上,难免会疲劳。 “蛟龙”号司机具有手动导航功能。 司机定好方向后,就可以放心地观察和进行科学研究了。 “蛟龙”可以完成三种手动导航: 1)手动定向导航,驾驶员设定方向后,“蛟龙”可以手动导航,不怕滑倒; 高度,虽然海山的形状复杂多变,但手动定高功能可以让“蛟龙”号在复杂的环境中轻松航行,从而防止碰撞; 3)手动深度设置功能也可以使“蛟龙”与水面保持一致的固定距离。
悬停定位:一旦潜水器在海底发现目标,“蛟龙”号并不像大多数美国深潜器那样坐底,而是驾驶员开到相应位置,固定位置,与目标保持固定距离。 这使得机械手更容易操作。 由于海底洋流经常导致“蛟龙”左右摇摆,机械手的运动推动整个潜水器发生晃动等内外扰动,从而实现精准“悬停”。 在世界上所有的潜水器中,美国的深潜器都没有这样的功能。
深海通信靠声呐:地面通信主要靠电磁波,速度可达光速。 但是在水底,根本就没有使用的余地。 因此,电磁波只能在海水中几米范围内起作用。 不过,“蛟龙”号仍能潜入深海数千米,仍与母舰保持联系。 中国科学家利用声纳通信,开发出世界先进的高速水声通信技术。 这项技术需要解决很多困难。 例如,水下声音的传播速度只能达到每秒1500米左右。 如果是在7000米的深度,说一句话需要10秒左右,声音延迟非常明显。 声音传输的带宽也很有限,传输速度很低。
因为声音在不平整的物体中传播效果并不理想,而且海水的密度不同,温度不同,海底杂波情况也不同,再加上母船和深潜器上的噪音,是有效的在复杂的环境中。 提取信号更加困难。