載人潛水器
水下觀察和作業能力的潛水裝置
載人潛水器是指具有水下觀察和作業能力的潛水裝置。主要用來執行水下考察、海底勘探、海底開發和打撈、救生等任務,並可以作為潛水人員水下活動的作業基地。載人潛水器,特別是深海載人潛水器,是海洋開發的前沿與制高點之一,其水平可以體現出一個國家材料、控制、海洋學等領域的綜合科技實力。它可以完成多種複雜任務,包括通過攝像、照相對海底資源進行勘查、執行水下設備定點布放、海底電纜和管道檢測等。
徠2002年中國科技部將深海載人潛水器研製列為國家高技術研究發展計劃(863計劃)重大專項,啟動“蛟龍號”載人深潛器的自行設計、自主集成研製工作。2009年至2012年,“蛟龍”號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。2012年7月,“蛟龍”號在馬里亞納海溝試驗海區創造了下潛7062米的中國載人深潛紀錄,同時也創造了世界同類作業型潛水器的最大下潛深度紀錄。這意味著中國具備了載人到達全球99.8%以上海洋深處進行作業的能力。
另據報道,中國萬米級載人深淵器“彩虹魚”項目業已啟動,計劃於2016年投入使用。
載人潛水器是指具有水下觀察和作業能力的潛水裝置。主要用來執行水下考察、海底勘探、海底開發和打撈、救生等任務,並可以作為潛水人員水下活動的作業基地。載人潛水器,特別是深海載人潛水器,是海洋開發的前沿與制高點之一,其水平可以體現出一個國家材料、控制、海洋學等領域的綜合科技實力。它可以完成多種複雜任務,包括通過攝像、照相對海底資源進行勘查、執行水下設備定點布放、海底電纜和管道檢測等。
蛟龍號
據介紹,未來“蛟龍號”的使命包括運載科學家和工程技術人員進入深海,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等複雜海底有效執行各種海洋科學考察任務,開展深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測和捕獲等工作,並可以執行水下設備定點布放、海底電纜和管道的檢測以及其他深海探詢及打撈等各種複雜作業。
美國、法國、俄羅斯、日本擁有世界上僅有的5艘6000米級深海載人潛水器。“蛟龍號”載人深潛器在世界上同類型的載人潛水器中具有最大設計下潛深度——7000米,可在佔世界海洋麵積99.8%的廣闊海域使用。
另據新華社電 科技部和國家海洋局昨日宣布,為這台深潛器提供地面保障的國家深海基地已獲國務院審批,進入項目設計階段,將在青島市沿海建設。
據介紹,中國科技部於2002年將“蛟龍號”深海載人潛水器研製列為國家高技術研究發展計劃(863計劃)重大專項,並啟動“蛟龍號”載人深潛器的自行設計、自主集成研製工作。“蛟龍號”載人潛水器設計最大下潛深度為7000米,工作範圍可覆蓋全球海洋區域的99.8%,代表著深海高技術領域的最前沿。經過6年努力,在國家海洋局組織安排下,“蛟龍號”載人潛水器項目組包括中國大洋協會等約100家中國國內科研機構與企業。項目組聯合攻關,完成了載人潛水器本體研製、水面支持系統研製和試驗母船改造,完成了潛航員選拔和培訓,從而具備開展海上試驗的技術條件。從2009年8月開始,“蛟龍號”載人深潛器先後組織開展1000米級和3000米級海試工作。
2010年5月31日至7月18日,“蛟龍號”載人潛水器在中國南海3000米級海上試驗中取得巨大成功,共完成17次下潛,其中7次穿越2000米深度,4次突破3000米,最大下潛深度達到3759米,超過全球海洋平均深度3682米,並創造水下和海底作業9小時零3分的記錄,驗證了“蛟龍號”載人潛水器在3000米級水深的各項性能和功能指標。
在國家海洋局組織安排下,中國大洋協會作為業主具體負責“蛟龍號”載人潛水器項目的組織實施,並會同中船重工集團公司702所、中科院瀋陽自動化所和聲學所等約100家中國國內科研機構與企業聯合攻關,攻克了中國在深海技術領域的一系列技術難關,經過6年努力,完成載人潛水器本體研製,完成水面支持系統研製和試驗母船改造,完成潛航員選拔和培訓,從而具備開展海上試驗的技術條件。
2015年4月18日,國內首艘萬米級深淵調查科考船“張謇號”正式開建,建成后將成為我國11000米載人深淵器“彩虹魚”及其系列產品的科考母船,承擔深淵科學調查研究任務。
持能力60天,續航力15000海里,具有動力定位功能。配備乾性、濕性通用實驗室、重磁實驗室、資料處理室、網路信息中心等,並將安裝全海深多波束系統、淺地層剖面儀、ADCP等聲學設備,以及A型吊架、伸縮折臂吊、深海絞車等先進的科考設備。計劃2016年3月1日下水,5月30日試航,6月30日交付使用。
據上海海洋大學深淵中心主任崔維成介紹,“張謇”號首次將載人潛水器母船、遠洋科學綜合考察、深海工程作業支持三個功能有機地結合在一起,設計建造極具創新性。建成后將為中國11000米載人深淵器“彩虹魚”及其系列產品的科考母船,承擔深淵科學調查研究任務。此外,還將開展一般性海洋科學調查研究以及各類深海工程作業,併兼具海洋事故的救援和打撈、水下考古和電影拍攝、深海探險與觀光等功能。
奮鬥者號是中國研發的萬米載人潛水器,潛水器項目2016年立項,由蛟龍號、深海勇士號載人潛水器的研發力量為主的科研團隊承擔。
2徠020年6月19日,中國萬米載人潛水器正式命名:奮鬥者號。 2020年11月10日8時12分,我國全海深載人潛水器“奮鬥者”號在馬里亞納海溝成功坐底,深度10909米。
美國“阿爾文號”載人潛水器
美國是較早開展載人深潛的國家之一,1964年建造的“阿爾文”號載人潛水器是他們的代表作,可以下潛到4500米的深海。1985年,它找到泰坦尼克號沉船的殘骸,如今已經進行過近5000次下潛,是當今世界上下潛次數最多的載人潛水器。的里雅斯特號深潛器創下了10916米的記錄,直到2012年被深海挑戰者號的10929米所打破。
法國1985年研製成的“鸚鵡螺”號潛水器最大下潛深度可達6000米,累計下潛了1500多次,完成過多金屬結合區域,深海海底生態等調查,以及沉船、有害廢料等搜索任務。
俄羅斯是目前世界上擁有載人潛水器最多的國家,比較著名的是1987年建成的“和平一號”和“和平二號”兩艘6000米級潛水器。帶有十二套檢測深海環境參數和海底地貌設備,最大的特點就是能源比較充足,它可以在水下呆17至20個小時,《泰坦尼克》的電影裡面很多鏡頭就是“和平一號”和“和平二號”探測的鏡頭。
日本1989年建成了下潛深度為6500米的深海6500潛水器,水下作業時間8小時,曾下潛到6527米深的海底,創造了載人潛水器深潛的紀錄。它已對6500米深的海洋斜坡和大斷層進行了調查,並對地震、海嘯等進行了研究,已經下潛了1000多次。
深海潛水器不是完全自主運行的,必須依靠母船補充能量和氧氣。每次海試結束后,深海潛水器都會被收回到母船上,而不是在海中獨立行駛,深海潛水器體積小,航程較短。
全國人大代表、深海載人裝備國家重點實驗室主任顏開2016年3月7日表示,我國4500米載人潛水器將在“十三五”期間完成研製,並完成海上試驗。我國將在今年啟動萬米載人潛水器研製工作。
顏開在接受新華社記者專訪時表示,通過2009年至今2015年的不懈努力,4500米載人潛水器課題組突破了鈦合金載人艙球殼研製、超高壓海水泵研製、低雜訊一體化磁耦合電動推進器研製及充油鋰電池研製這四項關鍵技術,並完成了潛水器的方案設計與初步設計工作。
“十三五”規劃綱要(草案)中提出的科技創新2030-重大項目,深海空間站位列其中。顏開表示,“蛟龍”號下潛、作業、上浮整個流程最長持續12個小時。而設想中的深海空間站能較長時間地在一個特定海域進行作業,可能長達半個月甚至更長,而且空間大得多,可以容納十多人,還可以攜帶一系列作業潛水器或作業工具,進行諸如海底管道的檢查維修以及其他的海底作業,並且不受海面惡劣天氣的影響。
載人潛水器