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“神器”三: 蛟龙号

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 “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米级,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。

蛟龙号内部结构与功能示意

处于世界领先地位的蛟龙号拥有三大尖端技术,即近底自动航行和悬停定位、高速水声通信、充油银锌蓄电池容量:

1、蛟龙号可稳稳“定住”。如同开车一样,驾驶员的脚总放在油门上,难免产生疲劳感。蛟龙号驾驶员是幸运的,它具备自动航行功能,驾驶员设定好方向后,可以放心进行观察和科研。更为令人称奇的是,蛟龙号还能悬停定位。一旦在海底发现目标,蛟龙号不需要像大部分国外深潜器那样坐底作业,而是由驾驶员行驶到相应位置,“定住”位置,与目标保持固定的距离,方便机械手进行操作。在海底洋流等导致蛟龙号摇摆不定,机械手运动带动整个潜水器晃动等内外干扰下,能够做到精确地“悬停”令人称道。在已公开的消息中,尚未有国外深潜器具备类似功能。

2、深海通信靠“声”不靠“电磁”。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。“蛟龙号”潜入深海数千米,如何与母船保持联系?

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。这一技术需要解决多项难题,比如水声传播速度只有每秒1500米左右,如果是7000米深度的话,喊一句话往来需要近10秒,声音延迟很大;声学传输的带宽也极其有限,传输速率很低;此外,声音在不均匀物体中的传播效果不理想,而海水密度大小不同,温度高低不同,海底回波条件也不同,加上母船和深潜器上的噪音,如何在复杂环境中有效提取信号难上加难。

目前,“蛟龙”号上装载的高速水声通信技术由中国科学院声学所研发,能够适时传输语音、文字和图片,这是国外绝大多数载人深潜器所没有的。

3、充油银锌蓄电池容量:蛟龙号采用的锌银电池组是整个潜水器的动力源,为冲击7000米立了大功。作为蛟龙号主动力电源、辅助动力电源、应急救生电源的深海耐压锌银系列充电电池,具有重量轻、析气量少的特点,容量超过110千瓦时,是目前世界上容量最大的潜水器蓄电池。而日本的潜水器蓄电池最大容量为86千瓦时,美国、法国的仅为40千瓦时至50千瓦时。

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