
成果简介 由中国船舶重工集团公司、中国科学院沈阳自动化研究、北京长城电子装备有限责任公司等近百家单位联合研制“蛟龙号”载人深潜器,是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米,是世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。2012年6月27日11时47分,中国“蛟龙”再次刷新“中国深度”——在马里亚纳海沟下潜至7062米。这说明“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对我国开发利用深海资源有着重要意义。“蛟龙”载人潜水器集成技术的成熟,标志着中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平。 历史背景 在“蛟龙号”顺利交付之前,世界上只有美国、日本、法国、俄罗斯四个国家拥有载人深潜器,这些国家的深潜器最大工作深度为6500米。为推动中国深海运载技术发展,为开展海底资源调查和科学研究提供重要高技术装备,同时为中国深海勘探、海底作业研发共性技术,科技部于2002年将7000米“蛟龙号”深海载人深潜器研制列为国家高技术研究发展计划(“863”计划)重大专项,启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。在国家海洋局组织安排下,中国大洋矿产资源开发协会负责“蛟龙号”载人深潜器项目的组织实施,中船重工集团公司第七〇二研究所承担总装工作,并联合中国科学院沈阳自动化研究所和声学研究所等约100家国内科研机构与企业共同攻关。 创新历程 “蛟龙号”立项之初,我国研制过的最深载人潜水器下潜深度只有600米,从600米到7000米,是一次非常困难的技术跨越。在7000米的水压下,一元硬币也会压成薄片,研究人员必须设计出能承受水压的壳体、装置,同时要使处在7000米水下的舱内潜航员仍处于常压环境下。
“蛟龙号”立项之初,我国研制过的最深载人潜水器下潜深度只有600米,从600米到7000米,是一次非常困难的技术跨越。在7000米的水压下,一、元硬币也会压成薄片,研究人员必须设计出能承受水压的壳体、装置,同时要使处在7000米水下的舱内潜航员仍处于常压环境下。
经过国内外100多家企业单位的凝心聚力与潜心研制,“蛟龙号”取得了四项创新性的成果: 一、是实现最大作业深度7000米。研制人员通过反复理论分析、模型设计和样机试验,解决了钛合金载人球壳的设计建造、高压海水环境下的压力补偿等难题。在此基础上研制的耐压设备均通过了7000米深高压环境的试验。
二、是拥有最强水声通信和探测能力。陆地通信主要靠电磁波,速度可以达到光速,但这一利器到了水中却没了用武之地——电磁波在海水中只能深入几米。为使“蛟龙号”与母船保持联系,科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术,采用声纳通信。
三、是设计了独特的低阻流线型主体+X型稳定翼+7个矢量布置的推力器的水动力布局形式。通过采用手操与自动控制两种模式,可获得包括纵向、横向、垂向、转向、俯仰、横倾在内的6类机动控制能力,可以有效执行巡航、悬停、爬坡等复杂任务。
四、是采用了最多种类的安全保障措施。潜水器配备了生命支持系统、应急供电系统和面罩式呼吸装置。在运行过程中,电路故障检测系统能够实时诊断、预防电源短路、载人舱漏水等故障的发生。在不同的应急状态下,可在深海释放应急浮标装置,从而获得水面支持母船的救援。 重大意义和深远影响 从总体方案设计,到潜水器的初步设计和详细设计,再到总装联调、水池实验以及最后的海试,“蛟龙号”是一条完全自行设计、自主集成的“中国龙”。“蛟龙号”自顺利交付以来,在2009年至2011年间,接连取得1000米级、3000米级、5000米级海试成功,各项指标得到进一步检验。2012年6月15日至6月30日,“蛟龙号”在马里亚纳海沟开展6次深潜,最大深度达7062.68米,突破其设计理论值。2012年7月16日,“向阳红09”船抵达青岛,这标志着“蛟龙号”历时10年的研制和海试工作圆满成功。“蛟龙号”的成功,不仅是全体工作人员汗水的结晶,更是中国深潜事业的骄傲,极大地增强了中国科技工作者进军深海大洋、探索海洋奥秘的信心和决心
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