潜水器

海洋工程基础

论文

潜

水

器

机电学院船舶131班

二零一五年四月十日

1.潜水器发展简史

概念

潜水器是具有水下观察和作业能力的活动深潜水装置，主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动的水下作业基地。又称深潜器、可潜器。

研究背景

浩瀚的海洋占住了地球表面积的71%，深底丰富的石油蕴藏、堆积着无数的锰团以及其他资源吸引着一些工业发达国家竞相进行海洋开发事业。深潜技术是进行海洋开发的必要手段，它是由深潜器、工作母船(水面支援船)和陆上基地所组成的一个完整的系统，深潜器是其关键部份。此外，为了对深海失事潜艇实施营救，对深海沉船进行打捞以及深海考察，深潜侦察等都需要具备深潜器。深潜器的建造难度较大，其电气化、自动化的程度较高。

每年都有数千名水手搭乘各型军用潜艇在海面下穿行；数千名商业潜水员在建设或维修海底输油管道、通信电缆和石油钻塔；数千名潜水爱好者以探寻海底奥秘为乐；数千名科研人员潜入深海进行科学研究，这一切活动都离不开潜水器。另外，还有许多海底机器人在人类无法承受的深度进行探险活动。美国政府每一年在太空研究方面的投入高达数十亿美元，而在深海研究方面则要少的多。其实深海探险和太空探险之间既存在着许多的相同点，同时也有一些明显的不同。人类探寻深海至少比探寻太空早一倍的时间，而且发展思路也大不相同。但是这些差别正逐渐变小，深海研究者和太空研究者彼此越来越相像。更加重要的，深海

探险现在能够对太空探险产生巨大影响。

历史沿革

1928年，一位美国人，奥蒂斯巴顿发明并建造了第一艘球形深海探测装置。该装置通身都用钢铁建造，它可以从一艘水面船舶上通过连接的电缆下潜到海面之下。

1930年，巴顿和另一名博物学家威廉.彼博一起乘坐这个球形装置下潜到了距海面245米的深度；1932年，他们又下潜到了923米的深度——这一纪录直到15年之后才被打破。后来彼博写了一本书《1/2英里之下》，他在书中详细描绘了所见到的奇异的海底生物。这些生物听起来就像是从外星来的，因此很多人怀疑彼博是在撒谎。

1945年瑞士探险家奥古斯特.皮卡德发明了深海潜水器。该潜水器在巴顿的球形深海探测装置上加装了升力和推进装置，看起来比较像一艘粗笨的深海潜艇。皮卡德在对部分设计进行了一些改进之后，建造了第二艘潜水器并命名为“迪里亚斯特”号。

1960年，皮卡德的儿子雅科斯和美国海军上尉唐.沃尔什搭乘“迪里亚斯特”号下潜到了马里亚纳海沟的深处，距海面10916米（35813英尺）。

1964年深潜器“艾尔文”号搭乘3名研究人员，下潜到水下4500米（14764英尺）的深度。在将近40年的服役生涯中，“艾尔文”号一共有4000多次深潜经历。它找到了美军丢失的氢弹，勘测过海底火山口。另外，它还是第一艘到访过泰坦尼克号沉船的载人潜水器。1968年美国建造了6000米潜深的载人潜水器“海涯”号，重26吨。

法国在1985年研制成工作水深为6000米的“鹦鹉螺”号载人潜水器，重量为18.5吨，可载3人，水下作业时间为5小时。

1989年日本建了潜深为6500米的“深海6500”载人潜水器，重量为26吨。苏联和芬兰于1987年联合研制了两艘6000米载人潜水器“和平1”和“和平2”号。2007年8月2日由两艘和平号载人潜水器联合完成的俄罗斯“北极一2007”海洋科学考察，使得这两艘载人潜水器再次引起世人瞩目，并由此正式引发了国

际社会在北极的利益之争。

蛟龙号载人潜水器是一艘由我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，2002年开始研制，2009年研制成功，2012年6月27日，下潜深度到达7062.68米。

2.潜水器结构特点与分类

潜水器分类

（1）按照控制方式分类：

ROV-Remotely Operated Vehicle

遥控式潜水器（手操控制）

UUV-Unmanned Underwater Vehicle

无人无缆潜水器（半自主式或预编程控制）

AUV-Autonomous Underwater Vehicle

自主式或智能潜水器（全自主式或智能式控制）

（2）按航行方式分类

自由航行式

拖曳式

海底爬行式

（3）按结构形式分类

流线式

开架式

常见型号

1.先进海豹输送系统

先进海豹输送系统（ASDS）可以安装在一个履带式拖上在陆地上运输或者通过C-5或者C-17飞机进行空运。

2003年，先进海豹输送系统“ Hull 1”在夏威夷的珍珠港服役，开始至少6个月的部署。2005年底，由于技术问题，原定接下来的测试和评估被推迟了。2005年11月，一直强调特种作战潜水器的重要需求的美国特种作战司令部，调整了先进海豚输送系统计划。调整的内容包括：取消了原定对先进海豹输送系统“Hulls 2”和“Hull 3”的资金投入，以主要财力和人力来提高先进海豹输送系统“Hulls 1”的可靠性;将计划用于未来Hulls上的改进用在先进海豹输送系统“Hull 1”上。先进海豹输送系统的可靠性小组将确定进一步的项目建议。现有的预算能够有效运作“Hull 1”型一直到2011年。

排水量：60吨

长度：65英尺

速度：超过5节

航程：100海里

作战深度：200英尺

乘员：2名

建造商：诺思罗普·格鲁曼海上系统

2.海豹输送艇

概述：Mk8 Mod 1 海豹输送艇是一种有人操作的潜水艇用来输送海军的海豹突击队员和他们的装备到达任务区域。艇员使用水面呼吸装置维持生命、操作水中的海豹输送艇，并为其导航。这种海豹输送艇由位于佛罗里达州巴拿马城的海军水面战中心研制而成，电池驱动，装备有推进器、导航设备、通信设备和生命支援设备。它可以将几名全副武装的海豹突击队员输送至任务区域，并驻留以接回海豹队员，保持下潜的同时撤退。Mk8 Mod 1海豹输送艇在1996年交付海军特种作战部队，在航程、航速、容量和可维护性方面都在原来的作战型海豹输送艇有了很大提高。对所有海豹输送艇的现代化改进于2006年9月完成，改进的项目包括改进潜水者的通信特别是卫星通信能力、减少获得全球定位系统信号的时间以及安装了一台使用Windows操作系统的计算机。

3.NR-1 深潜器

概述：NR-1是第一艘核动力深潜器，1969年在康涅狄格州格罗顿下水。这种海洋工程和研究潜水器，由4个糟管推力器（2个在前、2个在后），以及2个电