登1登2登3皇冠(www.22223388.com):挑战深海极限国际竞争不停,美国、中国、日本谁将胜出

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不久前,我国“蛟龙”号载人潜水器总体与集成项目认真人、第一副总设计师崔维成做客“深圳市民文化大课堂”,为人人讲述了人类挑战深海极限以及中国走进深海的历程。以下为演讲主要内容。

『人类为什么要探索深海』

记得2011年“蛟龙”号举行5000米级海试的时刻,有些人提出了质疑:我们为什么要花那么多钱去探索深海?我以为谜底有两个:一是人类与生俱来的好奇心;二是为了更好地生计。

无论是对深海的探索,照样对众多宇宙的追寻,一切科学的研究都出于人类好奇心的驱使。地球外面的71%都被海洋笼罩。在大海深处,也就是海平面6500米以下,我们称之为深渊区。大海的深渊区里到底藏着什么样的隐秘?海底有什么样的生物和资源存在?这些就是助推科研职员探索海洋的原始驱动力。

崔维成在演讲中

人类探索海洋,也是为了更好地生计。由于人们发现,海洋的资源远比陆地上厚实。海洋中有许多鱼类,它们可以为人类提供厚实且优质的食物泉源。近现代,人们发现海洋中有种种陆地上没有的资源,主要是锰结核、钴结壳和热液硫化物这三种物质。

锰结核,指漫衍在4000米-6000米深的海底平原上、呈玄色的多金属结核。它含锰量很高,以是被称为“锰结核”;另外,海洋里的山脉上有许多结壳,钴含量较多,以是称为“钴结壳”;热液硫化物,则是指海底活跃的火山口喷射出来的热液。玄色液体俗称“黑烟囱”,白色液体叫“白烟囱”。

海洋中蕴含的可燃冰资源也极为厚实。此外,海洋照样可再生能源异常麋集的基地,例如海浪能、潮汐能、温差能。风能、太阳能这些陆地上能够获取的可再生资源,在海洋中同样可以获得。若是能把海洋中的这些可再生能源行使好,那么人类未来的能源问题就可以获得解决。海洋是人类社会可连续生长的一个主要资源基地,对海洋的探索任重道远,而且意义特殊。

『走进深海要战胜三个障碍』

从亚里士多德时代最先,关于陆地海拔与海洋深度的问题已经引起了人类强烈的好奇。但直到18-19世纪,人类才知道海洋异常深。1873年-1876年,英国皇家水师舰艇“挑战者”号开展首次全球探测,装备了一根很长的绳子,效果在马里亚纳群岛西南部探测出8230米的海洋深度。没过多久,马里亚纳海沟被发现,最深点被命名为“挑战者深渊”。

海洋最深处事实有多深?苏联在1957年的一次全球航海中,曾经测到过11034米的数据。然则厥后,美国、英国等国的科研职员再去谁人地方丈量,数据是10970米。以是,“挑战者深渊”是否跨越11000米,至今仍然存在争议。

“奋斗者”号载人深潜器

人类要想走进深海,需要战胜三个障碍:

第一,海水的压力。往海里下潜时,每往下10米就会增添1个大气压;潜到11000米,就会增添1100个大气压。

第二,海水的温度。若是人类的身体与海水直接接触的话,那么身体的热量散发是异常快的。若是海水的温度只有2摄氏度,那么,一个正常体温的人到海水中,很容易就晕已往。

第三,海水中的氧气。海水的含氧量很低,以是人类要想在深海遨游,就必须解决呼吸问题。

人类潜入海洋的方式有许多,好比自由潜水、水肺潜水。仅仅依赖我们的身体,不使用任何外力而潜入海中,被称为自由潜水。通俗人一样平常可以下潜到一二十米的深度,当到达30米时,随着海水的压力不停增添,人的耳朵、肺等器官会感应越来越难受。经由特殊训练的人可以潜得更深,自由潜水的最深纪录是162米。

为了能较长时间地在水下潜水,人们携带填充了压缩空气的气瓶,这种潜水方式叫水肺潜水。人类水肺潜水的最深纪录是330米。

为了进一步 *** 海水的压力,人类设计了一件特殊的衣服―――单人常压潜水装具(ADS)。现在人类依赖ADS的最大下潜深度是610米。

『潜水器的生长简史』

人类想去更深的海底看看,于是发现晰种种潜水器。

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美国海洋生物学家、探险家威廉・毕比(1877年-1962年)和发现家奥蒂斯・巴顿(1899年-1992年)都对探索海洋很感兴趣。于是,他们在1930年互助制造了名为“深海潜水球”的潜水器。深海潜水球被悬挂在一根1068米长、2厘米粗的线缆上,行使滑轮和索具将它逐步放入水中。“深海潜水球”第一次下潜,到了海下245米左右,这是人类第一次到达这么深的海底天下。1932年,他们又下潜至923米,看到海底有许多生物。

英国生物学家福布斯在1840年时曾预言:560米以下的深海是一片死海。之以是这样推断,是由于他以为:生物不能脱离阳光而生计,到560米深度后,阳光基本上都被海水吸收了。然则,威廉和奥蒂斯在900多米的深海里依然看到了许多生命,以是也就推翻了福布斯的预言。那么,更深的海底有没有生物呢?人类对海洋的好奇心越发被激提议来。

厥后,第二次天下大战发作,下潜试验中止了一段时间,直到1949年才再次下潜,到了1370米的深度。然则,随着海底探险越来越深,风险也越来越大,深海潜水球的试验就此住手。

奥古斯特・皮卡尔是一位瑞士物理学家,是天下上第一个驾驶热气球到达同温层的人。他提出,把气球的原理移植到深潜手艺上,潜水球经由改良设计后增添了浮力舱。1937年,奥古斯特最先了设计与制造,直到1948年,潜水器首次海试,下潜至1370米。

厥后,奥古斯特和他的儿子雅克・皮卡尔又配合设计制造了潜水器“的里雅斯特”号。1953年8月30日,父子俩挑战深海,缔造了3150米的深潜纪录。1958年,美国水师与他们签署协议,约请父子二人刷新这台深潜器的载人舱。经由两年的起劲,刷新后的“的里雅斯特”号前往马里亚纳海沟开展试验。

1960年1月23日,雅克和美国水师中尉唐・沃尔什乘坐“的里雅斯特”号深潜器,在马里亚纳海沟沟底缔造了10916米的深潜纪录。然则,当重达150吨的潜水器砸到海底时,把海底的淤泥激了起来,导致潜水器周围都是淤泥,什么都看不见,以是没有留下任何纪录。

1957年,探险兴趣者雅克・库斯托制作了蝶形的小型潜水器。他潜到海底350米-400米的深度,拍了不少照片,引发了人人粘稠的兴趣。这是一台用钢结构制作的载人潜水器,设计理念就是轻盈天真。

1964年,美国雷诺德铝业公司为了推销铝合金,制作了一台潜水器,把铝合金用到了极限,耐压舱可以潜到5200米左右的深度,载人舱可承载3名海员、4位科学家。这台潜水器曾经施展了很大的作用。1968年,B5轰炸机在运输氢弹时,将一颗氢弹掉落到西班牙海域,正是使用了这台潜水器才把氢弹乐成捞回。

20世纪60年月,一次有时的时机发现了玻璃微珠。研究发现,这种材质不仅在水里能够抗压,而且重量轻、耐侵蚀。当它与环氧树脂夹杂后,不仅有优越的机械加工性能,而且比水轻,这样便有了低密度、高强度且可加工的玻璃浮力质料。这种质料极大地促进了载人、无人潜水器的生长。

到20世纪80年月,各个国家都在研究潜水器,希望能到达更深的海域。不外,由于固体浮力质料的最高强度只能到达8000米-9000米,以是那时的潜水器基本上都是6000米级的。好比,美国“阿尔文”号是4500米级,法国“鹦鹉螺”号、俄罗斯“和平”号是6000米级,日本的“深海”号为6500米级。

2002年,我国立项研制载人潜水器,根据7000米级的指标制作了“蛟龙”号。2012年,“蛟龙”号在马里亚纳海沟完成最大设计深度海试,最大下潜深度为7062米,刷新了作业型载人潜水器的天下纪录。

『实现了走向深海的梦想』

中国是天下上最早行使海洋的国家之一。昔人很早就从海洋收取“鱼盐之利”和“舟楫之便”,我们的祖先在远古时代就已最先海洋捕捞。明代学者宋应星所著的《天工开物》是天下上第一部纪录农业和手工业生产手艺的百科全书。这部书中就提到了“没水采珠船”,即蛙人潜水采集珍珠的方式。

1405年至1433年,明朝郑和7次下西洋,在航海手艺水平以及对海洋的熟悉上,中国远超那时的西方。

我国的潜水器研制从20世纪70年月初期最先。1971年3月正式启动立项的“7103艇”,是上海交通大学、中国舰船研究设计中央(701所)和武昌船厂团结研制的海内首个载人潜水器,长15米、重35吨,于1987年交付使用。

20世纪80年月,看到外洋载人潜水器、无人潜水器的迅速生长,中国逐渐意识到深海的主要性。于是,中船重工第702研究所从20世纪80年月后期最先,组建了以徐芑南研究员为首的潜水器研制部门,其特色是研制载人潜水器。

上海交通大学也于20世纪80年月最先与中科院互助,组建了以朱继懋教授为首的水下工程研究所。其长项是研制ROV,即遥控无人潜水器。

此外,中科院沈阳自动化研究所从20世纪80年月后期最先,组建了以蒋新松研究员为首的水下机械人研制部门。哈尔滨船舶工程学院也组建了以徐玉如教授为首的水下工程研究所。

“蛟龙”号载人深潜器

我1993年从英国留学归国,厥后到中船重工第702研究所事情,主持“蛟龙”号项目。

那时,深海手艺的竞争异常猛烈。就在“蛟龙”号7000米海试之前,美国导演卡梅隆在马里亚纳海沟下潜到了10898米。他的下潜带有探险的性子,载人潜水器里只能坐一小我私人,能到极限的海底去一次就行了。而“载人深潜器”是“全海深(11000米)作业型载人深潜器”的简称,它是现在海洋领域最有标志性且影响重大的高科技项目。我们设计制造的“蛟龙”号、“奋斗者”号、“深海勇士”号载人深潜器,是给科学家研究深海用的,需要不停地使用,而不仅仅为了缔造一次纪录。

“蛟龙”号载人深潜器的研制乐成是我国海洋手艺领域的一个具有里程碑意义的事宜。为什么这样说?由于此前,我国的潜水器研制虽然也有不少项目,然则险些都没有什么使用价值。因此,海内影响很小,在国际上更是默默无闻。“蛟龙”号的乐成,使我国一下子跻身于国际载人深潜手艺蓬勃国家的行列,《科学》《自然》等主要刊物都举行了报道。可以说,“蛟龙”号真正实现了让中华民族走向深海的梦想。自此以后,国家对海洋手艺的投入显著加大。

通俗地说,载人潜水器相当于载人舱加上无人潜水器。因此,无人潜水器所有的手艺,在载人潜水器中都可以用上。好比,自动驾驶、自动操作等功效,在“蛟龙”号上应有尽有。

历史上,在挑战深海极限方面有过不少国际竞争。好比,美国和日本曾经就无人潜水器的研制睁开竞争。美国和英国的探险家也曾竞相制造探险型单人载人潜水器,以打破天下纪录为目的。现在,在载人潜水器方面,竞争同样异常猛烈。美国Triton和Doer两家公司都设计了方案,示意有能力研制出11000米的载人潜水器,然则苦于没有资金。2018年10月10日,美国Triton公司突然宣布,他们的载人潜水器已经完成5000米级海试,2019年5月5次下潜挑战马里亚纳海沟最深处。中国“蛟龙”号乐成以后,逾越了日本深潜6500米的纪录,以是日本于2013年宣布立项“深海12000”号载人潜水器,但一直没有新的希望。

2020年12月10日,由中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟乐成下潜“挑战者深渊”10909米的海底,缔造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号总共8次下潜跨越10000米深度。

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     发布于 2021-07-20 00:01:09  回复
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