大国重器之海天对话
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大国重器之海天对话
应用、应用还是应用
经过改革开放之后,39年的高速发展,中国的工业制造水平后来居上,进入深海研究这方面可以让我们想像中国还将在未来哪些领域迎来发展机遇。
继“天宫” 搭乘 “天舟” 载人太空飞行之后,人们关注这个深海潜水装置,计算深海 “载人” 潜水位,有几个台阶,3000,5000,超过一万米,中国自主研发的蛟龙号刚刚超过7000米。
世界记录已经破万,我们现在就是希望能够突破这个万米目标。
同时,我们设立了下潜速度更快,材料更好,所有的深潜技术及其应用更强,最关键要解决如何应用的问题,这就是各国比拼所谓的这种先进水平的最重要的落脚点,我们知道整个地球上的2/3都是海洋,那么海洋的地质结构,包含着各种各样的资源,是我们人类需要探测的。
各个国家都在研制这方面的先进的“深潜器”,应该说世界上比较先进的国家里面有中国,美国、俄罗斯,有法国和日本,地面资源缺乏的韩国也做到一定的程度,在载人方面,目前的这个7000多米,这个记录虽然美国已经达到,但是,7000多米甚至2万米全功能性海洋探测,主要是一种观测,海洋平均水深3000米左右,其实我还是希望强调应用,因为全世界范围内没有国籍的公海,理论上能够用于探测,完全没有国际障碍的,没有什么领海冲突的,能够用于资源开发的大约占整个海洋面积的50%,大约地球面积35%,所以我们研究这个深潜器对于开发海洋确实是有实用价值的。
例如:继日本成功开发海底“可燃冰”之后,中国也面临着“应用”关键节点。
我们国家现在也是海底可燃冰可开采的国家之一,目前韩国跟我们也是能做到一些了,可能属于浅海之类,所谓的深海也不一定很远或很深的地方,但是一定需要深潜技术。
五洋捉鳖 vs.九天揽月考验技术能力
压力及控制等技术难题
技术有门槛无边界。
深海潜水器的确有几个较高的技术门槛,或者说技术难度,首先就是压力。
蛟龙号外形,是根据各国类似的生物仿生学原则设计的,让“蛟龙号”有鲨鱼一般的外观,其长宽高,约呈8×3×4米。
至7000米深度,其表面要承受的总重量12万吨,约10个金字塔;压强的就是一个针孔面积大约承受四部机动车的压力;不仅仅是下潜,坐落,爬坡,还有巡航,还要抓取东西,包括主控、航控、显控和水面监控等等大小系统数十个,例如照明系统,抓取系统等等,其实最关键的还是载人安全的问题也就是逃生措施。
“蛟龙号” 其实细节的技术方案太多了,专业性的国际尖端技术就是“悬停”;
浮力营造及悬停等技术难题
还有想象一下潜水艇是靠什么升潜,靠着空气排水舱的排储功能,自动调节升潜,也就是通过空气进出来控制;而蛟龙号没有大量的动力进行空气海水的交换,只能采用了一种磁铁携带压舱物的这种方式,抛弃重物,自重减轻让他再往上走,必要时可以抛弃电池组,抛弃抓取物;当然营造 “浮力” 也有许多技术,举例来说,我们可以用树脂材料或玻璃小球,然后用“液体”把它灌满,能保证在强压之下表面坚固,还不能变形,有标准且易控制,密度或质量低于环境水体等等,当然还有诸多的方案。
抓取和逃脱等技术难题
深海中牵扯的事情非常多,比如机械手臂,遇到特殊情况逃生的时候,可以选择自动抓取,也可以自动脱落,我们蛟龙号有几个创新,除了我们的抓取机械臂,我们目前是全世界最先进的六个维度晃动,本质上是智能机器人,而且中国是重量最轻的,我们的机械设计达到了世界相当尖端的水准;遇到危险时,可以自动脱落,到目前为止是我们现在是独创的世界第一个采用这个技术的机械臂;很简单一个道理,就是我们平常开汽车,但是这个车落到沙漠里去接受高温,或者很冷的考验,更不用说,冰冷海水中7000多米这样的深度,接受不正常的压力。
载人的技术问题 “难上加难”
现在人工裸潜最高是130米左右,此时人体表面积压力已经增长了13倍,为了保持人体各方面生理机能正常运行,潜水员需要特殊训练才能达到。
潜到3000米的时候,舱内温度从正常的温度一下子就到了20度甚至更低,其实20度大概知道时
录音文件.mp3 4.58M B。