下午6时左右,“蛟龙号”在海面落日余晖中浮出水面

“蛟龙号”总设计师徐芑南告诉《中国新闻周刊》记者,设计最快下潜上浮速度是42米每分钟,到达7000米海底需要大约3小时

完成当天的预定任务后,“蛟龙号”继续在海底定高(在设定的离地高度,自动跟踪海底地形)缓慢航行,下午4时53分23秒,找到了该海域3759米深处

第37次下潜

“研制工作的突破形成了潜水器的四个技术特点,”徐芑南介绍,“蛟龙号”具有世界上同类型载人潜水器最大下潜深度7000米;具有针对作业目标稳定的悬停定位能力;具有先进的水声通信和海底微地形地貌探测能力;配备多种高性能作业工具,能够在特殊条件下完成复杂任务

8月26日,中国科技部和国家海洋局宣布,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载游泳怎样潜水人深海潜水器3000米级海上试验取得成功,最大下潜深度3759米实际上,“蛟龙号”的最大设计深度为当今“世界之最”——达到7000米

深度显示器上的数字开始跳动,潜航员与调试人员也各就各位,首先根据预定计划对潜水器性能进行测试,如对航速、自动控制系统等进行考核;其次进行潜航员身体和心理状况监测;并测试潜水器的作业功能叶聪告诉《中国新闻周刊》记者,“每次下潜到达预定深度后,我们通过插放国旗、采取水样、抓获海底生物等工作,进行机械手操控训练和标本采集训练”

蛟龙号载人深潜器及其母船

“母船现场工作人员将实时监测海面风向、洋流速度、海水盐度、密度等状况,并据此调整潜水器性能参数”刘峰告诉《中国新闻周刊》记者,“海试期间正值西南季潜水旅游推荐风强劲多发季节,母船上还有天气预报人员”

潜航人员回到母船甲板上时,他们被泼了一盆海水叶聪说,这是每次海试后的欢迎仪式,“大家都很兴奋,给你浇上一盆海水,从上到下湿透,然后把你举起来”

在设计过程中,科研人员对国际领先的水下电机、水下推进系统、液压源、高压海水泵等技术原理进行了学习和掌握,在关键技术的配套国产化研究方面,也取得了钛合金超塑成形加工技术、深海浮力材料加工技术等多方面的突破性进展

“蛟龙号”深海载人潜水器研制专项总设计师徐芑南介绍,海试前,中船重工集团公司702所首先进行了模拟压力测试和密封性能测试压力测试中,潜水器被放置在一个密闭的压力桶装置里,以水增压模拟7000米深处海水压力的方式,对每个部件进潜水旅游攻略行了70兆帕压力考核

生命支持系统可为3名下潜人员提供水下的供氧、收集潜水员呼出的二氧化碳,正常情况下可保证3人12小时生命安全,应急情况下提高到3人84小时

海试就是不断检测与改进潜水器性能的过程自2009年7月29日出航以来,“蛟龙号”全面系统调试与性能优化在总共37次海试中逐渐完成“这只是一个逗号,”刘峰说,尽管部件的压力测试全部通过,但潜水器作为一个整体还要接受7000米压力的考验此外,密封性能、电机运转、水下摄像机、热液取样器等应用设备还需要进一步调试当天的下潜时间为9小时零3分,接近设计最大工作时长12小时

“作为原型机,蛟龙号也引进了国内还无法加工生产的部分部件和材料其中,机械手、灯光设备等引进自美国,成像设备等引进自日本”徐芑南告诉《潜水旅游推荐中国新闻周刊》记者,“同时,我们正在进行引进部件的国产化研制,为下一步的应用做准备”

“设计与总体集成优化技术是自主知识产权的关键,”徐芑南说,“从方案设计,到潜水器的初步设计和详细设计,全部由我国工程技术人员自主完成,总装联调和海上试验也是我们独立完成的”

“预计2011年进行5000米级海试,7000米海试也会在合适的时候进行”刘峰介绍,一旦达到7000米深度,“蛟龙号”深海探测范围可以覆盖全球海洋区域的99.8%

此时,母船正航行在天气状况良好的海面上,“蛟龙号”放置在后甲板下潜后,潜水器将通过声波通讯等方式与母船建立联系母船能实时监控潜水器的运行深度、纵倾、横摇、速度等数据和载人舱内温度、氧气状态等信息,并能即时发出调整指令

“蛟龙潜水设备号”深潜器最终设计集成了12个系统,徐芑南说,其中,关系到乘员安全的生命支持系统、关系到整个潜水器安全的抛载机构等关键部件,是中国自行研制的,并为此获得了授权专利45项,受理专利25项,软件著作权3项

海底悬停中,“蛟龙号”在海底缓慢航行,一片未知世界在潜航员眼前展开,叶聪看到“舱外漆黑,各种奇异的海洋生物在灯光中不断出现”

“蛟龙号”采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整在下潜过程中,压载铁使潜水器具备负浮力,按照一定速度下潜;当潜水器到达设定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器处于零浮力悬停状态,保持在这个深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当如何玩儿潜水任务完成,再抛弃另外2块压铁,使潜水器具备正浮力,按照一定的速度上浮,到达水面

去年8月15日至24日50米级海试时,水声通信一直不能建立,海试母船无法找到潜水器;8月28日,300米级海试时,一只主蓄电池爆裂;1000米级海试期间,遭遇恶劣天气,只能选择10月3日下水,这一天进行了高速水声通信的试验;2010年6月,3000米级海试例行检查中,发现几滴海水进入高度计中造成绝缘故障

记者登上“蛟龙号”顶部,载人舱盖已打开,舱体内部前方放置控制显示器,周围布满仪器按钮与显示灯徐芑南介绍说,耐压舱直径2.1米,容积4.8立方米,舱中包括操作显示设备、驾驶员座位、生命支持系统等,“三个人的活动空间有限,但基本上能保证正常工作”

探秘“蛟龙”

从5月31日到7月18日,“蛟龙号”载人潜水潜水设备器在中国南海进行了密集的海上试验:共完成17次下潜,其中7次超过2000米深度,4次突破3000米刘峰介绍说,“蛟龙号”在3000米级的多项性能和功能指标通过了验证,其中包括耐压结构及设备、水面支持系统、无动力下潜上浮系统、蓄电池及供电设备等18个项目

“海底压力与温度变化也是下潜的重要参数,”刘峰告诉《中国新闻周刊》记者,“潜水器大部分结构由钛合金构成,在压力增大和温度降低作用下,载人球体等体积将变小,浮力也将发生变化所以,每一次下潜都需要对压载铁的重量进行精密计算”

这是3000米级海试中下潜最深的一次

随后,三名潜航人员依次从顶部舱口进入载人舱水面测试开始,a型起吊架将潜水器平稳放置到海面上

载人舱是潜水器的关键部分,其中,钛合金球壳是根如何玩儿潜水据中国的设计方案,委托俄罗斯制造徐芑南说,“我想这是一些人对‘蛟龙号’最大的疑问,有几成部件是中国自主制造的?”

潜航工作中,潜航器需要接受海水压力的考验3000多米的深海,潜水器所承受的压力将达到每平方米3000多吨,一个成年人的手掌大概是0.01平方米,这意味着载人舱表面一个手掌大的面积就将承受30多吨的压力;如果到达7000米深度,则将承受70多吨压力

3000米的“逗号”

(本文来源:中国新闻周刊:王家敏)

9月13日,中船重工集团公司702所一间老式红砖车间里,“蛟龙号”放置在约2米高的支架上,接受下一次海试的拆卸检修电池已经卸下,尾翼至中部一侧外壳打开,整个潜水器钛合金结构支架清晰可见支架间能放置电池、导航、负重块等部件,计算机芯片、声波传输器等部件放潜水健身置在密封耐压的钛合金罐中载人耐压密封舱体置于潜水器前部,舱体呈球型,前方和左右分别有一个圆形观测窗采样篮和两只机械手在前方窗口观测范围内,位于潜水器正前方

蛟龙号载人深潜器

潜航员系统包括经过专门训练的潜航员和试航员共11人,叶聪介绍说,“在海试阶段,除潜航员外,还有工程调试人员进入载人舱,对潜水器状态进行检测与调试”

潜水器载人舱内可承载一名潜航员和两名科研人员主潜航员叶聪,31岁,已从事海洋研究工作七年,参与“蛟龙号”设计研制,曾18次成功驾驶“蛟龙号”探访深海

深海载人潜水器是运载科学家、工程技术人员到达深海复杂环境,进行勘探、科学考察和开发和利用资源的重要技术装备“蛟龙号”项目负责人刘峰说,“深海技术与太潜水旅游推荐空技术并列,是各国极度重视的高新技术领域,有重要的科研与应用价值”

中国研制、试验中的深潜系统由“蛟龙号”载人潜水器、水面支持系统(包括“向阳红09”海试船和水面a型起吊架等)、潜航员培训等三部分组成

全球海洋平均深度为3682米此前,只有上述四国的深海载人潜水器能在3500米级深度自如展开科研与勘测活动

海试前,中国大洋协会已对这片预选海域的地形、底流、地质等进行了长期观测与调查海试前夕,试验海域也进行了全面扫海,清除渔网等障碍下潜前一天,参与下潜的人员会依照操作计划再三沟通确认

这一次,潜水器以37米每分钟匀速缓缓下潜,到达预定深度需要约100分钟期间,潜航员和母船每隔5分钟或者20分钟可能进行一次通话

7月13日,中国海南岛东侧南海海域,海面潜水运动协会温度30℃,海底地势平缓,海水平均深度3757米

“蛟龙号”在这里进行第37次深潜试验现场的人们并没有预测到,这一次海试不仅完成了潜水器的系统调试,还将下潜深度增加了2米,达到3759米海试现场总指挥刘峰说,“此前的海试已陆续选择在50米、300米、1000米级海域进行,这一阶段试验的3000米级深度是一个重要阶段”

清晨8点,海试准备到位工作人员首先在后甲板上对潜水器的通讯设备、导航系统等各项性能进行初步测试叶聪说,“每次试验前都需要将一份长长的表格逐项确认打钩”

“蛟龙号”的亮相,宣告中国成为第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家,并立即引起世界的关注

主要技术指标显示,“蛟龙号”潜水器长、宽、高分别是8.2米、3.0米与3.4米,在空气中重量不超过22吨叶聪介绍潜水运动介绍说,“蛟龙号”外壳看起来很厚重,实际上由直径微小的空心玻璃微珠和环氧树脂构成下潜中,海水通过抛卸负重块的缺口处进入潜航器内部时,外壳就能充当浮力物

从20世纪50年代末开始,美、法、俄、日等国先后开始建造载人潜水器迄今,世界上仅有的五艘6000米级深海载人潜水器为这些国家所拥有,它们能够到达遍及海洋深处的大陆坡、海山顶、火山口、洋脊以及漆黑的洋底

中国新闻周刊9月26日报道 数千米的深海海底是地球上最宁静而神秘的地方,那里生存着古老的原核生物然而,好奇心并不是海洋科学家探索深海的唯一原因,要知道,那里还蕴藏着丰富的能源,它们对人类未来的生存意义非凡

海水温度也将随深度增加而下降当天的海面温度为30℃,舱内39.7℃下潜到3500米左右,海潜水设备水温度已经降至2℃,潜水器主体结构温度也随之下降叶聪说,“舱内温度将保持在15℃左右”

2009年8月15日,首次海试开始,“蛟龙号”下潜,需要解决的问题逐渐浮出水面叶聪说,“37次海试中,一共有11人参与了下潜试验,其中潜航员3人,试航员8人,参加海试的参试人员有170多人”

在8月26日的新闻发布会上,“蛟龙号”被介绍为“中国自行设计、集成创新、拥有自主知识产权的第一台深海载人潜水器”

蛟龙号载人潜水器截面图