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世界万米级载人潜水器都长啥样?

新闻来源:中国船检    浏览量:1129 赵羿羽 2018-09-14
        当前,人类正在大力对深海特别是6500米以深的深渊开展科学研究。作为深渊科考的重要工具,面向全海深的作业型万米级有/无人潜水器的研制已成为深海潜水器的重要发展方向。下潜至万米水深并不是天方夜谈,人类早在几十年前就实现了万米载人下潜,只不过当时的潜水器需要携带浮力舱,不具备作业能力和航行动力,属于第一代载人潜水器。现在建造和在役的载人潜水器不需要携带浮力舱,可以自由航行和运动,属于第二代载人潜水器。
        当前世界上已建的具备万米级下潜能力的载人潜水器有4艘,分别是美国海军的“的里雅斯特(Trieste)”号、法国海军的“阿基米德(Archimède)”号、电影导演卡梅隆出资打造的“深海挑战者(Deepsea Challenger)”号、英国维珍航空公司老板理查德•布兰森支持研发的“深海飞行挑战者(DeepFlight Challenger)”号。
       “的里雅斯特”号
       “的里雅斯特(Trieste)”号起初由瑞士科学家奥古斯特·皮卡德在1952年研制,之后美国海军在1958年收购了“的里亚斯特”号并开展了万米级技术升级。1960年,奥古斯特·皮卡德的儿子雅克·皮卡特和美国海军上尉唐·沃尔什搭乘“的里雅斯特”号首次成功下潜至马里亚纳海沟水深10913米处。下潜过程时间为9小时,在海底停留20分钟,由于海底能见度问题未能有任何发现。“的里雅斯特”号是一个固定在储油器(即浮力舱)上的球型钢制吊舱,储油器中装有铁砂,通过铁砂的装载和卸载可实现潜水器的下沉与上浮。载人舱采用钢制球壳,直径为2米。“的里雅斯特”号是典型的第一代载人潜水器,在1963年退役。
图1 “的里亚斯特”号万米级载人潜水器
       “阿基米德”号
        法国海军在1961年研制了一艘全海深载人潜水器“阿基米德(Archimede)”号。1962年以后,“阿基米德”号先后在千岛堪察加海沟、日本海沟、伊豆小笠原海沟、波多黎各海沟开展下潜活动,但最大下潜深度9500米,始终未能到达挑战者深渊。“阿基米德”号与“的里雅斯特”号一样,都是固定在一个浮力舱上,同属于第一代载人潜水器。“阿基米德”号载人球壳内径为2.1米,球壳厚度为150毫米,有三个观察窗。“阿基米德”号在1981年退役,总共下潜139次。
图2 “阿基米德”号万米级载人潜水器
       “深海挑战者”号
      “深海挑战者(Deepsea Challenge)”号是美国导演卡梅隆资助、澳大利亚团队设计/制造的全海深载人潜水器。该潜水器的研制耗时7年,其结构沿垂向设置,载人舱球壳仅可进入一名潜水员,载人舱底部安装有摄像机、取样装置、机械手等,不再需要携带浮力舱来实现潜浮。“深海挑战者”号在2012年3月成功下潜至马里亚纳海沟,最大深度10898米,并完成了科学考察、3D电影拍摄等作业。但同时暴露出来了安全性和可靠性低等问题,例如在到万米海底时,推进器等设备出现故障。当前,卡梅隆已将“深海挑战者”号捐献给伍兹霍尔海洋研究所用于海洋研究。
图3 “深海挑战者”号万米级载人潜水器
       “深海飞行挑战者”号
       “深海飞行挑战者(DeepFlight Challenger)”号是一艘探险型全海深载人潜水器,由美国霍克斯海洋技术公司(Hawkes Ocean Technologies)于2005年开始设计,中途因投资人美国探险家史蒂夫·福斯特意外身亡导致项目一度中断。2010年,英国维珍集团老板理查德·布兰森等人重新资助使得该项目继续开展。“深海飞行挑战者”号载人舱采用圆柱耐压壳体结合玻璃球顶的形式,耐压壳体为高强度的碳纤维/环氧树脂复合材料,玻璃球顶采用石英玻璃制造,耐压壳和玻璃球顶之间用钛合金环连接。“深海飞行挑战者”号将水翼应用于载人潜水器,实现潜水器的快速潜浮,适合大范围水下观察、测量工作。“深海飞行挑战者”号在2011年海试过程中载人舱受大浪拍击而发生破坏,因此又重新优化、建造新的载人舱,现在正开展海试,尚未下潜至万米海底。
图4 “深海飞行挑战者”号万米级载人潜水器
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