10000米深海潜水器项目
211190834_他打破万米深渊禁地驾乘“奋斗者”探索地球海洋最深处
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驾乘“奋斗者”探索地球海洋最深处他打破万米深渊禁地Expedition进发◎ 编辑|刘伟鹏|封面故事|早在8000年前,人类就通过潜水的方式探索海洋世界。
直到今天,我们探索海洋的步伐仍未停止。
在探索海洋这件事上,我国在国际上处于什么水平?对这个问题的解答,我们可用叶聪的一句话来回答:“10年来,中国载人深潜技术取得了非凡成就。
”我国深潜事业进入世界前沿。
2012年,我国“蛟龙”号海试成功下潜至7062米,刷新了世界同类作业型载人潜水器下潜深度纪录。
“深海勇士”号、“奋斗者”号也紧随其后,最终于2020年11月搭载着3名潜航员成功触底马里亚纳海沟。
我国载人深潜事业从无到有,再到世界前沿,这个过程离不开一个人——叶聪,他是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深载人潜水器——“奋斗者”号的总设计师。
———————————————刷新纪录:突破海底10000米———————————————地球的最高点是海拔为8848.86米的珠穆朗玛峰,至今有4000多人登顶。
地球的最低点是深约11000米的马里亚纳海沟,它是太平洋海底一个新月形的洼地,这里的水压超过1100个标准大气压,迄今为止仅有近50人造访过,其中超过一半是我国“奋斗者”号的潜航员。
事实上,我们的祖先很早就对海洋的探索感兴趣,如果我们根据深海探索技术的发展,可以划分4个阶段,从最初的容器时代,到后面的机器时代、电气时代,再到现在的深潜时代。
在这个过程中,不论是技术方面,还是在科学支撑方面,都发生了巨大变化。
到今天,人类已经成功抵达海底最深处,海底的秘密正在逐渐浮出水面。
1930年,纽约富豪奥蒂斯·巴我国载人深潜事业从无到有,再到世界前沿,这个过程离不开一个人——这就是上文提及的叶聪,他是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深载人潜水器——“奋斗者”号的总设计师。
24 | Grand Garden of ScienceCopyright ©博看网. All Rights Reserved.顿设计了第一个球形深潜器,并成功下潜到了180米;1949年,奥的斯·巴顿打破深潜纪录,进入1370米深的海洋;1960年,雅克·皮卡德和唐·沃尔什制作的“里雅斯特”号深潜器下潜到马里亚纳海沟10916米处,成为第一批探索世界海洋最深处的人。
海洋梦在这里实现(一)艰难的海洋强国路
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探索海世界文/徐小龙2020年11月10日8时12分,我国万米级载人潜水器“奋斗者”号在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,深度达10 909米,刷新了中国载人深潜的新纪录!再一次践行了“严谨求实、团结协作、拼搏奉献、勇攀高峰”的中国载人深潜精神!“奋斗者”号是我国继7 000米级载人深潜器“蛟龙”号和4 500米级载人潜水器“深海勇士”号之后,设计下潜深度首次达到万米的载人潜水器。
你心中可能会有疑问:为什么国家要投入那么多人力、物力、财力去制造载人潜水器?到底是什么让我们义无反顾地投身海洋科考中去的呢?时间回溯到100多年前……海洋探险时代,我们跌得很疼在历史课本中,我们读到了一段又一段中华民族屈辱的近代史,那是一段黑暗的日子,外国列强的远洋舰队船坚炮利,攻破了中国的大门。
时人引以为傲的东方农耕文明在西方工业革命的武器打压下失去了光彩。
这一次重重的“跌倒”,让很多有识之士深深体会到“弱小遭人欺”的道理,也深深明白我们在“海洋强国”的道路上慢了别人许多,因为当时的国力根本不能支撑我们开展海洋科考活动。
海洋科考时代,我们默默坚持早在1873年,一艘名为“挑战者”号的英国轮船就在大西洋底发现了后来被称为“多金属结核”的锰结核,世界列强也发现了海洋中蕴藏的巨大的商业价值,纷纷开展海洋科考活动,世界进入了野蛮的“海洋探险时代”。
新中国成立以后,直到70年代末,随着我国国力不断增强,我国大洋科学考察才开始起步,而此时美英等国在太平洋已经圈定了具有商业开采价值的多金属结核矿区。
在“自主创新、勇于探索、拼搏奉献、和平发展”的大洋精神指引下,无数海洋工作者在“海洋强国”的路上默默耕耘。
敬爱的毛主席《水调歌头·重上井冈山》里那一句“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”更是让他们发愤图强、奋起直追。
1978年4月,我国“向阳红05”号科学考察船在进行太平洋特定海区综合调查过程中,从4 784米水深的地质取样中获取到多金属结核。
“奋斗者”号身上的“黑科技”
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“奋斗者”号身上的“黑科技”作者:暂无来源:《发明与创新(大科技)》 2020年第12期11月28日,成功完成万米海试的“奋斗者”号全海深载人潜水器胜利返航。
自2020年10月10日起,“奋斗者”号赴马里亚纳海沟开展万米海试,成功完成13次下潜,其中8次突破万米。
11月10日8时12分,“奋斗者”号创造了10 909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。
新型钛合金材料制成宽敞而结实载人舱潜入万米海底,首先要攻克的难关就是巨大的水压。
被称为“地球第四极”的马里亚纳海沟,完全黑暗、温度极低,是地球上环境最恶劣的区域之一。
海沟1万米深处,水压接近1100个大气压,相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。
“奋斗者”号如何做到不惧高压极端环境,在万米海底自由行走?关键在于载人舱。
载人舱是全海深载人潜水器的核心关键部件,是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障,也标志着一个国家载人潜水器的技术水平。
“奋斗者”号的载人舱呈球形,能够同时容纳3名潜航员。
此前,也有国外深潜器依靠球形载人舱成功挑战了万米重压,但舱体空间仅能容纳1到2人,无法搭载更多的人和设备。
为了让“奋斗者”号的载人舱体既宽敞又结实,还足够灵巧轻盈,科研人员没少费心思。
中科院金属研究所研究员、全海深载人潜水器载人舱项目负责人杨锐说:“载人舱作为整个潜水器里规格最大的一个耐压容器,制作材料十分特殊,其成败直接关系着整个潜水器的成败。
”在万米海深的极端压力条件下,按照“奋斗者”号的目标尺寸和厚度要求,以往深潜器使用的材料都不能达标,需要找到一种高强度、高韧性、可焊接的钛合金。
“国际上没有制造先例,也找不到国外厂家生产,唯一的出路就只有我们自己造。
”杨锐说。
于是,中科院金属研究所联合国内多家企业和研究所,组建起全海深钛合金载人舱研制“国家队”,经过一系列调研论证、研究实验,攻克了载人舱材料、成型、焊接等一系列关键技术瓶颈。
海底一万米,“奋斗者”号来了等
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作文通讯高中版海底一万米,“奋斗者”号来了2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,达10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。
2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟再次进行万米海试,并成功坐底,坐底深度10909米。
“奋斗者”号凝聚了中国深潜人的巨大智慧,标志着我国在深海进入、探测、开发等关键技术上取得了重大突破,打开了我们通往地球深处的一扇未来之门,缩短了我们与自然力量之间的极限距离。
近年来,我国深潜设备发展迅速,从“蛟龙”号、“深海勇士”号到如今的“奋斗者”号,它们已成为深海探索的尖兵。
这些大国重器离不开几代科研工作者探索海洋、奉献海洋的专业与执着。
适用话题:科技创新、执着奉献、敢为人先、探索自然2020年10月下旬,正值江西农业大学建校115周年前夕,一条从北京传来的消息在该校引发热议。
在由中国农村专业技术协会举办的“2020十佳中国农技协科技小院”评比中,江西井冈蜜柚科技小院与江西彭泽虾蟹科技小院双双跻身其中,为这所百年学府的庆典增添了一抹亮丽的色彩。
近年来,江西农业大学依托学校不断累积的科技创新平台、专业人才等资源,围绕江西现代农业产业重大需求,在全省布局和建设了上高水稻科技小院、井冈蜜柚科技小院等7个科技小院,迈上了精准科技服务的升级之路。
一头连着高等学府,一头连着田间地头。
科技小院打破了以往校企校地合作形式,师生们扎根农业生产一线,与农民同吃同住,无偿提供技术服务和管理知识,在使理论知识与专业实践相辅相成的同时,让农业插上了科技的翅膀,同时激发出大学生对科学知识的渴望、对创新创造的渴求、对奉献社会的担当,真正将学生培养成为德智体美劳全面发展的建设者。
适用话题:理论与实践、科技创新、农业现代化、青年担当2020年10月6日,由武汉大学古籍整理研究所8位学者编撰的大型汉语工具书《古音汇纂》面世,全书共引书140余种,收录字目13000多个,规模有1300多万字,形成系统而完备的历代汉字音读资料汇编。
首台万米级无人潜水器和着陆器四千米级海试成功
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首台万米级无人潜水器和着陆器四千米级海试成功
佚名
【期刊名称】《自动化博览》
【年(卷),期】2015(0)11
【摘要】上海海洋大学研制的中国首台万米级无人潜水器和着陆器"彩虹鱼"号在南海成功完成4000米级海试,这标志着中国人探秘"万米深渊"计划迈出了实质性的第一步。
上海海洋大学深渊科学技术研究中心与彩虹鱼深海科技股份有限公司采用"国家支持+民间投入"、"科学家+企业家"的创新模式,计划搭建一个全海深的"深渊科学技术流动实验室"。
整个项目由一条5000吨级的科考母船"张謇"号、一台万米级全海深载人潜水器(HOV)、
【总页数】1页(P4-4)
【关键词】着陆器;无人潜水器;海试;彩虹鱼;千米级;载人潜水器;上海海洋大学;母船;海深;科学技术研究
【正文语种】中文
【中图分类】U674.941
【相关文献】
1.青岛双瑞公司首套压载水管理系统安装日本新造船/我国首台万米级无人潜水器成功进行4000m级海试/全球首制350英尺自升式平台船开工建造 [J],
2.万米级无人潜水器进行4000米级海试 [J], 马伟
3.我国首台载人潜水器3000米级海试获得成功 [J],
4.“彩虹鱼”第二代着陆器成功进行万米级海试 [J],
5.我国首台万米级无人潜水器成功进行4000m级海试 [J], 张建松
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海底一万米我们为何要研究深海
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海底一万米我们为何要研究深海作者:来源:《科学大观园》2021年第07期2020年11月10日,中国研发的万米载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。
为什么这些年我国不断研发深海深潜器呢?中科院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先这样回答:“因为深海是人类在地球上了解最少的区域,深海地下更是一片未知世界。
”海面3000米之下暗流涌动,海底居然是漏的,有些生物是可以不需要依靠太阳生存的,大洋之下的岩石是会移动的,海底深处隐藏着可能会影响人类未来的神秘宝藏……这些你会好奇吗?深海底下两亿年的沉积层,记录了地球历史上无数精彩的故事。
从深海提取“档案”,追溯大洋水圈和岩石圈的变化历史。
这种历史记录只有深海海底才能保存,经过分析解读,犹如是找到了地球的《资治通鉴》。
深海还隐藏着更多的人类发展宝藏,由内而外影响着我们的环境、我们的生活。
还有惹人注目的深海生命,世界大洋估计22万种动物,有10亿个类型的微生物,尤其是深海的生物有着各种各样的“特殊功能”。
有的能适应高温高压,有的能在还原缺氧环境下繁盛,更有的有着非人类尺度的长寿能力,而提供这些特殊功能的基因就是无价之宝,有着给人类带来特种福利的潜力。
总之,深海,是新世纪必须要谈论的新题目。
深海是地球系统中关键而又缺乏了解的部分。
深海拥有丰富的海洋资源及世界上最大的生物圈资源。
从20世纪晚期起,人类开始进入海洋内部,对于深海取得了前所未有的新认识,这些认识正在成为科技发展和国家决策的重要依据。
深海亦是科普的绝佳材料。
不但地球上最大的山脉、最深的沟谷都在深海,连最大的滑坡、最强的火山爆发,也都发生在海底。
马里亚纳海沟号称是最接近地心的地方,深度达11千米,把喜马拉雅山扔进去都无法填平。
全球范围内的海沟绵延累计近6万公里,但要论世界上最著名的海沟,当数位于西太平洋的马里亚纳海沟,它在6000万年前形成。
我们知道,地球的内核温度达到5000℃,地幔层呈现出类似火山刚喷发时的熔融状态。
万米级潜水器现状及发展重点
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万米级潜水器现状及发展重点中船重工经济研究中心 赵羿羽技术 Technology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。
在第二代深海载人潜水器的基础上,很多国家正在积极研发新一代万米级载人潜水器,这类载人潜水器可称为第三代载人潜水器。
万米级无人潜水器作为有人潜水器作业的重要补充,近年来也发展迅速。
本文将对万米级潜水器发展情况进行论述。
已建万米级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。
深潜马里亚纳海沟:“终极测试”只是一个开始?
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深潜马里亚纳海沟:“终极测试”只是一个开始?北京时间3月26日清晨5点52分,当绝大多数中国人还在睡梦中的时候,人类走近海洋的历史又向前迈进了一步:曾经执导《泰坦尼克号》、《阿凡达》等好莱坞里程碑式电影的著名导演詹姆斯·卡梅隆驾驶其单人深潜器“深海挑战者”号成功下潜至世界海洋最深处——近1.1万米深的马里亚纳海沟“挑战者深渊”底部,成为继瑞士海洋学家兼工程师雅克·皮卡德和美国海军中尉唐·沃尔什在1960年乘坐直上直下的密闭球“的里雅斯特号”到达深度为10916米的马里亚纳海沟底部之后,再次抵达该深度海域的第一人,并且创造了世界单人万米下潜的首个纪录。
为了达到这一深度,卡梅隆和他包括工程师、科学家和电影制作人在内的团队谋划了整整7年,以设计一款能够完成这项使命并使人类目击地球最深处景象成为可能的深潜器。
长24英尺(约7米)、重12吨的“深海挑战者”号正是这些努力的结果。
它所携带的除了沉积物取样设备、机械抓手和一台专门用于捕捉小型海底生物的设备,还有测量海水温度,盐度和压强的各种仪器。
与以往的深潜器不同的是,竖直状的“深海挑战者”号上下运动时受到的阻力比传统的“鱼状”深潜器小很多,能以相当快的速度下潜和上浮。
此外,它使用了对于科学家和期待看到海底景象的普通公众来说都十分重要的全LED水下照明灯光和3D高清摄像。
以最快可达每分钟约150米的惊人速度,卡梅隆总共花了约2小时36分钟的时间下潜至海沟底部,在那里停留了近3个小时,然后以比预计更快的70分钟时间返回海面。
此前,《国家地理》网站曾透露卡梅隆将于和中国“蛟龙号”深潜器7000米级海试时间非常接近的今年5、6月间发起这项挑战深海的冲击,卡梅隆本人也曾向邀请他前往造访的“蛟龙号”主要研发单位之一——中船重工集团公司702所表示,希望等他实现目标之后,再来与中国同行会面。
如今,卡梅隆成为“深海第一人”的梦想提前实现了。
1960年的时候,唐·沃尔什和雅克·皮卡德在“挑战者深渊”只待了20分钟,且由于潜艇卷起了海床上的大量泥沙,两人几乎什么都没看到。
突破禁区,中国深海科考首次征服海底一万米!来看揭秘!
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突破禁区,中国深海科考首次征服海底一万米!来看揭秘!导语今天上午8点,中国第一艘4500米载人潜水器及万米深潜作业的工作母船“探索一号”科考船首航归来。
作为我国海洋科技发展史上第一次万米级深渊科考,中科院有关负责人称,“探索一号”首航的圆满成功,表明了万米深海已不再是我国海洋科技界的禁区。
好奇它的模样?好奇它的航海故事?点击下图,让我们一起认识它吧!↓点击图片改造旧船探索深海↓↑点击图片改造旧船探索深海↑“探索一号”带着它探测的深海秘密归来啦!不废话,先来看看它归来的现场是什么样子吧!“探索一号”首航归来相信你和编编一样,很好奇“探索一号”的“前世今生”吧?一起来看看吧!改造来的科考大船探索一号,为中国科学院深海科学与工程研究所所属的,4500米载人潜水器母船及具备通用深水科考、海洋工程应用能力的科考船舶。
探索一号原船为原属中海油海洋工程有限公司的“海洋石油299“海洋工程船舶造,后来改造为科考船。
其改造工程结合船舶的大修工程一起进行,采取的将旧船船艏切除并将新分段加长的非常规工艺,在国内科考船改造中尚属首例。
改造后的船舶性能全部通过了CCS的现场测试和检验,船舶性能得到了很大的提升,各项技术参数和指标均达到甚至超过原设计要求。
“海洋石油299”海洋工程船“改造”让旧船成为了探索深海的科考船。
那么现在,让我们从内到外,了解“探索一号”的神奇吧!外观与性能该船为钢质、双层连续甲板、四机双可调导管桨推进、双轴带发电机、双襟翼舵、长艏楼的综合性科考调查船舶,采用国内首例垂直艏船型设计,上层建筑设计为封闭式流线型,通过应用SBD船型优化技术进行优化,降低船舶阻力,提高其耐波性,减少甲板上浪,并配置360度环视驾驶室,前后驾控操作台,增加船舶机动灵活性。
“探索一号”科考船改造后的船舶,满载排水量为6250T,船长94.45M,型宽17.9M,主机功率为12000马力,续航能力大于10000海里,自持力大于60天。
跟随万米载人潜水器去探险
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跟随万米载人潜水器去探险作者:肖溪树来源:《科学大众·小诺贝尔》2020年第06期2012年,我国的“蛟龙号”载人潜水器创造了我国最深的7062米深潜纪录。
如今,历经3年多时间,我国万米级载人潜水器也研制成功并进行了水池试验!这台万米级载人潜水器将成为继“蛟龙号”“深海勇士号”之后的又一“国之重器”。
下图中这个外形近似于卵形,同时科幻感十足的大型设备,就是我国新一代万米载人潜水器的真身。
全新一代万米载人潜水器也被称为全海深载人潜水器,主要是因为其最大可达10000米级别的潜深,不仅相比“蛟龙号”(7000米级)有着极大的提升,更重要的一点在于,新一代万米载人潜水器可以幫助我们征服最大深度为海平面以下11034米的马里亚纳海沟。
入海难,难于上青天也许有同学会说,无边的海洋深度最多也不过1.1万米,如今飞天登月都已付诸实施,怎么走进海洋就如此之难呢?要说挑战深海,还真的是比登天还难!相对于陆域和空域来说,深海的环境要复杂得多,黑暗、高压、寒冷、神秘、宁静……就拿海底的压强来说吧。
海水深度每增加10米,压强就会增加1个大气压。
那么,1.1万米海底的压强就是1100个大气压,大约为110兆帕。
110兆帕是个什么概念呢?形象点来说,相当于1个手指甲盖小的面积上要承受1100千克重的物体所产生的压力。
几乎相当于把一辆普通汽车压在一个人的指甲盖上,这是一个大得惊人的数字。
面对如此大的水压,别说人到深海会被压扁,就连载人潜水器也面临极限挑战。
难怪如今能上天的人不少,而能到海底的人却屈指可数。
载人球舱打造深海“堡垒”挑战深海,必须建造一个坚不可摧的“堡垒”以此来保护潜水员的生命安全。
这个“堡垒”就是载人耐压舱,这可是载人潜水器最核心的部件!与大多数载人潜水器类似,新一代万米载,人潜水器同样也是以球形载人耐压舱为核心,同时配备有包括动力系统、生命支持系统、导航通信系统、观察摄影记录系统、作业机械臂乃至实现上浮/下潜的压舱物在内的各种必需设备。
我国深潜科考进入万米时代
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我国深潜科考进入万米时代
佚名
【期刊名称】《海洋与渔业》
【年(卷),期】2016(0)9
【摘要】中国科学院23日宣布,我国“探索一号”科考船于2016年6月22日~8月12日在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我周首次综合性万米深渊科考。
在此次科考中,我国自主研制的“海斗”号无人潜水器成功进行了一次八千米级、两次九千米级和两次万米级下潜应用,最大潜深达10767米,创造了我困无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录,使我网成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。
【总页数】1页(P16-16)
【关键词】无人潜水器;深潜;马里亚纳海沟;中国科学院;自主研制;作业深度
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.3
【相关文献】
1.万米级载人深潜器科考母船主推进系统的新型设计 [J], 李梓;赵旭;沈文渊
2.中国万米级载人深潜器科考母船“张謇”号首航 [J], ;
3.中国万米级载人深潜器科考母船“张謇”号启航 [J],
4.我国万米级载人深潜器科考母船“张謇”号首航 [J], 新华
5.万米级载人深潜器科考母船首航 [J],
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奋斗者号全海深载人潜水器是什么国家重点研发计划
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奋斗者号全海深载人潜水器是什么国家重点研发计划奋斗者号全海深载人潜水器是十三五国家重点研发计划,奋斗者号是中国研发的万米载人潜水器,于2016年立项,由蛟龙号、深海勇士号载人潜水器的研发力量为主的科研团队承担。
2020年6月19日,中国万米载人潜水器正式命名为奋斗者号。
2020年10月27日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米达到10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。
11月10日8时12分,奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。
11月13日8时04分,“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破10000米。
11月17日7时44分,“奋斗者”号再次下潜突破万米。
11月19日,“奋斗者”号再次突破万米海深复核科考作业能力。
科学家潜入10000米深的马里亚纳海沟,到底发现了什么?
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科学家潜入10000米深的马里亚纳海沟,到底发现了什么?马里亚纳海沟有着全球最深的海渊,深度在1.1万米左右,甚至把8848米高的珠穆朗玛峰放进去都不成问题。
但即便如此,科学家发现依旧有生物存活。
在一个多世纪前科学家一直认为,极度的水压不可能有生命体存在。
潜入深海,如同飞入太空,一直以来都是科学家所追求的。
不过因为环境以及技术的原因,我们探索深海的难度甚至比上天还难。
我们知道,在水中每下降10米,就会增加一个大气压,万米级的深海里,压力甚至接近1000个大气压,在那种情况下,一般的钢制构件直接压散架。
直观的来讲,那样的深度似乎不可能有生命存在。
但事实却并非如此,下面就稍微举几个例子:上图是科研机构在马里亚纳海沟3700米处,发现的一种水螅水母。
这是在4743米深处,发现的一只紫色海参,不过上岸后就变成红色了。
1995年,日本的“海沟”号深水机器人,在10911米处,竟然发现了在海泥上面有类似海参一样的生物在蠕动。
还有一些样貌奇特的生物就不举例了。
期待您的点评和关注哦!星火撩元03-16 21:14 世界之大,无奇不有,大千世界,无有不奇。
人类在与大海的共存中创造了“战风斗浪、永不停息,寻找新地、探索未知”的航海精神,为人类认知地球作出了贡献。
虽然人们更热衷于宇宙星空探索,但是海洋人正在艰辛地探索海底,涉足未知的“万米深渊”,揭开深海众多奥秘,使人类真正全面了解我们居住的星球。
科学家在滴地球最深处——马里亚纳海沟又找到了哪些我们不知道的秘密。
科学家把海洋中深度大于6000米的巨大深沟称为“海沟”,把海沟中最深的部分称为“海渊”,通常都超过10000米。
而将宽度小、两壁坡度较缓、水深较浅的海沟称为“海槽”,世界大洋中约有30条海沟,约占世界海底面积的1.2%。
海沟分布在世界各大洋,其中主要海沟有17条,太平洋里就占有14条。
最为著名的是位于太平洋中西部马里亚纳群岛东侧的马里亚纳海沟,南北延伸2850公里,而宽度只有70公里,近乎壁立的陡崖,深深地切入大海的底部。
物理老师带你解读“奋斗者”号万米深潜
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物理老师带你解读“奋斗者”号万米深潜作者:***来源:《科学大众(中学)》2021年第02期2020年注定是我國科技发展不平凡的一年,11月,又有鼓舞人心的事件精彩亮相——我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利完成万米深潜试验。
这意味着,我国在材料科学、精密加工、自动巡航、水下通信等多个领域的研究迈上了一个新的台阶。
再复杂的科学与技术,也有其基本原理。
今天,我们运用物理知识,对“奋斗者”号的深潜本领进行一个简单梳理。
戴上塑料薄膜手套或乳胶手套,然后把手伸到水下,我们会感到手套紧紧地贴在手上,这是因为液体内部存在压强。
在开口的饮料瓶侧壁不同高度的地方戳几个小孔,然后往瓶里注满水,水会从侧壁的小孔喷出来。
从下面小孔流出的水,喷得更急。
这是因为液体内部越深处,液体的压强越大。
我们不妨用液体内部压强公式来测算一下。
为简化计算,海水密度取P水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,根据p=p水gh,我们可以知道,在p水与g不变的情况下,p 与h成正比。
也就是说,深度越深,液体内部的压强越大。
需要说明的是,由于含盐量、温度、杂质含量、压强等不同,海面下不同深度、不同地点的海水密度其实是不同的。
不同深度、不同地点的g值也是不同的。
另外,水面还有大气压。
温度为0℃、纬度为45°海平面上的气压称为标准大气压,约为1.0×105Pa。
人体的表面积按2米2计算,则受到的大气压力为2×105N。
这是一个多大的力呢?相当于一个质量为20吨的物体所受的重力!那么,人为什么没有被压坏呢?因为我们体内的液体、气体同样有压强,能够抵御外界的气压。
经过漫长的进化,我们早已适应地球的大气环境,以至于通常情况下我们感受不到气体在压我们,这也是人类在很长时间内不知道空气存在的原因之一。
海面下,水深每增加10米,海水水压增加1个标准大气压。
海面下的物体承受的压强,是水压和水面气压的总和。
奋斗者号入海一万米,让我们成为海洋强国,中国深潜技术牛在哪?
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奋斗者号入海一万米,让我们成为海洋强国,中国深潜技术牛在哪?你真的了解中国的前沿技术——深潜设备吗?中国不仅能上九天揽月,还能下五洋捉鳖。
上九天揽月体现在神舟飞船、天宫、空间站,下五洋捉鳖,就是到我们中国深海潜水器大展身手的时候了。
大家对航天设备了解的比较多,却对下海的重要性了解不足,今天就由我和大家讲讲下海的那些事。
中国自主研发的万米载人潜水器奋斗者号多次下潜世界上最深的马里亚纳海沟,完成科考作业。
中国深潜技术一直这么强吗?在1960年的时候,美国率先研制出——蒂里亚斯特号。
它让人类首次潜入马里亚纳海沟,随后各个发达国家纷纷研发,打造出下潜超六千米的载人潜水器,而这期间的我们完全闲置,错失时机。
一直到2002年的时候,我们才发现这个问题,全球对于深海潜水器的研究这时已经领先中国几十年。
中国科技部这时才将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展重大计划专项,于是中国第一台自行设计、自主研制的可载人潜水器蛟龙号就这样诞生了。
它是我国第一台自主研制的潜水器。
因为在技术上比较国外还处于弱势地位,因此关键设备还是委托国外制造,蛟龙号的国产化率只有不到60%。
虽然如此,蛟龙号依旧非常优秀,值得我们为之自豪,为什么这么说呢?因为根据蛟龙号第一副总设计师崔维成介绍,虽然关键设备是国外制造,但是我们中国同样可以制造。
没有技术上的限制。
今后用国产部件替代也是可以的。
蛟龙号也不负众望,只用了四年,就从下潜深度从一千米神奇的突破到七千米。
是世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器之一,是我们中国的骄傲。
可以探索世界上绝大部分的海域,比例高达99.8%。
但是如果想要成为世界第一,即使仅剩0.2%也不能放弃。
于是,紧接着蛟龙号的研发团队又开始了中国万米载人潜水器奋斗者号的研制。
终于在2020年,我们的万米潜水设备奋斗者号在马里亚纳海沟成功到达海底,这成功刷新了中国载人深潜10909米的新纪录,我国成为世界上第二个下万米的国家。
包“螺”万象之下潜深海的启迪
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包“螺”万象之下潜深海的启迪作者:徐小龙来源:《百科探秘·海底世界》2021年第09期了解了海螺及螺旋的万千奥秘后,我们终于要乘坐潜水器下潜到万米深海了。
你知道吗,潜水器之所以能下潜万米深度,也是因为受到了螺的启迪哟!虽然万米载人潜水器安装了螺旋桨推进器,但这并不是它的主要动力源,如果潜水器依靠螺旋桨推进器上浮的话,会对动力系统及螺旋桨的性能要求非常高,一旦断电、断油或者螺旋桨发生故障,潜水器就面临无法上浮的危险,里面的人员更是危在旦夕。
其实,万米载人潜水器在完成深海任务后,单凭“浮力外壳”的自身浮力就可以上浮返航。
螺旋桨推进器只是处于待命状态,万一出现险情,比如供氧系统故障,需要急速返航,才会作为应急系统启动旋转,保证潜水器快速安全地返回海面。
“浮力外壳”的研发也不是一蹴而就的,二十世纪著名的“的里雅斯特”号潜水器的“浮力外壳”竟然酷似一艘巨大的飞艇,球形载人舱挂在“飞艇”的下面。
经过几十年的技术改进,我国的“蛟龙”号、“深海勇士”号以及万米载人潜水器“奋斗者”号,都使用了十分轻便的浮力材料外壳,就像给载人球舱穿了一件救生衣。
如果潜水器需要停留在一定深度的海水里开展工作怎么办?完全依靠外壳浮力的话,潜水器很难实现稳定的悬停。
“秘密武器”就在潜水器的肚子里!到底是什么呢?揭晓答案前,让我们先看看自然界的海螺都有什么绝招儿吧!在5亿多年前的地球上,海洋里生活着两种巨大的头足纲海螺,它们就是鹦鹉螺和菊石。
它们到底有多大呢?考古学家研究发现,最大的鹦鹉螺化石长达10 米,差不多跟一个小型摩天轮那么大!随着时间的推移,菊石逐渐灭绝了,而鹦鹉螺却得以延续,只是体形不再庞大。
现存的鹦鹉螺最大也不过20 多厘米,是真正的“海洋活化石”,很多国家都将其列为濒危保护动物。
除了小说《海底两万里》中的“鹦鹉螺”号潜艇以外,现实中,美国的第一艘核潜艇就叫“鹦鹉螺”号,法国的深海潜水器也叫“鹦鹉螺”号。
同学们可能会有疑问:为什么潜艇和潜水器都那么热衷于取“鹦鹉螺”这个名号呢?海洋里有那么多动物,为什么不叫“虎鲸”号、“鲨鱼”号、“鳗鱼”号呢?一定是鹦鹉螺给人类留下了深刻印象!鹦鹉螺大多生活在热带海洋中,平时喜欢栖息在海底的珊瑚礁及岩石上,日落后才出来活动。
中国奋斗者号下潜到世界最深海底,人类将首次在1.1万米海下展开科考
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中国奋斗者号下潜到世界最深海底,人类将首次在1.1万米海下展开科考昨天传来一个好消息:我国自己研发的“奋斗者”号深潜器成功地下潜到了世界上最深的海底——马里亚纳海沟的挑战者海渊。
这个地方的深度在1.1 万米左右,能下潜到这个深度,说明我们在相关的领域已经有了足够强大的实力。
最早下潜到这个深度的深潜器叫“特里雅斯特号”,归属于美国军方,但研发者是比利时著名的探险家族皮卡德家族。
图:Trieste 特里雅斯特号老爷子曾经驾驶高空气球第一个飞到了1.5 万米的高空,成功到达平流层。
研制特里雅斯特号深潜器的时候,他年事已高,驾驶这艘深潜器的是他的儿子雅克·皮卡德和美国海军的唐·沃尔什。
深潜器所承受的压力是潜艇根本无法相提并论的。
在1.1 万米的深度,水压会达到可怕的 1100 个大气压,相当于 2000 头大象踩在你的背上。
特里雅斯特号作为初代深潜器,专门从克虏伯公司订购了一个空心的大钢球,作为两个驾驶员的座舱。
图:雅克·皮卡德和唐·沃尔什在“大钢球”中大钢球非常重,根本漂浮不起来,只能建造一个大油箱,里面灌满了汽油,用上万加仑的汽油产生的浮力来吊住这个大钢球。
这艘深潜器还带了很多铁沙子,用电磁铁牢牢地吸住。
万一出了故障,没电了,电磁铁就会释放,扔掉这些铁沙子,快速上浮。
说实话,这个结构其实就是把氢气球的结构移植到了水下。
毕竟这是皮卡德家族的家学渊源。
图:特里雅斯特号设计图到现在为止,深潜器普遍采用的还是这个办法。
普通潜水艇是靠高压空气吹除水柜里的水,但在1.1 万米的水下,想把水吹出去,力气根本不够,只能靠抛弃配重来实现上浮。
特里雅斯特号想要微调浮力,靠的就是那一大罐子汽油。
浮力大了,就放掉一点汽油,灌进一点海水。
浮力嫌小的话,就丢掉一点铁沙子。
总之就是达到浮力和重力的基本平衡,剩下的事儿交给发动机和螺旋桨来控制。
不管怎么说,在深海,任何薄皮的空腔肯定会被压扁,要么做成非常厚的硬壳,要么就把空腔塞满,特里雅斯特号灌满了汽油。
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一、研发背景随着我国国民经济的不断发展,综合国力的显著增强,我国民用深海潜水事业得到了极大的发展,民用深海潜水器的需求数量近年来也在大幅增长。
目前,世界上深海资源丰富,有能力下潜到5000米以上海底的潜水器少之又少。
大量丰富的矿产资源存在于5000米以上深度的海底。
据估计,太平洋超过20%的海底水深超过5000米,在这些海底又存在着大量稀有金属矿产。
所以急需一种可以随意下潜到5000米以上海底的潜水器去采集这些矿产。
二、项目技术可行性分析1.项目名称:10000米深海潜水器项目2.项目的主要内容10000米深海潜水器是一种由三层椭圆体精钢外壳构成壳体的潜水器,该潜水器可以从漂浮在海面上下潜到10000米深度的海底,然后再从10000米的海底上浮到海面。
3.功能描述该潜水器可以自由地从漂浮在海面下潜到10000米的海底,再从10000米的海底上浮到海面。
整个过程,潜水器的壳体不会发生破裂,而且潜水器可反复下潜,上浮多次,整个潜水器不会发生故障。
4.产品描述该潜水器由外层精钢壳体,中层精钢壳体,内层精钢壳体,控制仪器,前储水箱,后储水箱,水泵,柴油发动机,转轴,推进桨叶构成。
结构如下图1所示:图1外层精钢壳体是一层椭圆形的密封的由精钢制造的壳体,采用椭圆体作为潜水器的外壳,有利于潜水艇在深海中抵消海水的压力。
由于椭圆体壳体外表面光滑,具有一定弧度,这就使壳体受到的水压相互抵销,减轻了潜水器壳体内部受到的水压。
这个椭圆体的长轴长20m,短轴长5m。
这个外层壳体钢材的厚度为有80mm,它的外表面光滑,直接和海水接触,有利于潜水器在海水中航行。
内表面上铸造有数以百计的中空的半圆体缸体,这个缸体外层钢材的厚度为80mm,内部有直径为160mm的中空半球体。
半球体缸体的整体直径为320mm。
这些中空的半球体缸体的顶端焊接在中层精钢壳体上。
它们把外层精钢壳体上面受到的海水压力抵消了一部分,这是因为它们内部中空,它们外层圆环钢体两边受到的外层壳体上的海水压力相互抵消,这就使海水对中空缸体顶点的作用力减小,也就使海水对中层壳体的压力减小。
如图2所示。
图2中层精钢壳体是一层椭圆形的密封的由精钢制造的壳体,这个中层壳体的厚度为90mm,它的外表面焊接在外层壳体内腔上的半球体中空缸体上。
它的内表面上铸造有数以百计的中空的半球体缸体,这个缸体外层钢材的厚度为90mm,内部有直径为120mm的中空半球体。
半球体缸体的整体直径为300mm。
这些中空的半球体缸体的顶端焊接在内层精钢壳体上。
它们把中层精钢壳体上面受到的外层壳体上的作用力抵消了一部分,这是因为它们内部中空,它们外层的圆环体两边受到的中层壳体上的压力相互抵消,这就使海水对中空缸体顶点的作用力减小,也就使海水对内层壳体的压力减小。
如图2所示。
内层精钢壳体是一层椭圆形的密封的由精钢制造的壳体,这个内层壳体的厚度为有95mm,它的外表面焊接在中层壳体内腔上的半球体中空缸体上。
它的内表面光滑。
在内层精钢壳体的内部装有整个潜水器的电气控制部分,柴油发动机,水泵和前后两个储水箱。
如图1所示。
前储水箱装在潜水器的前部,它的下面焊接在内层壳体的下面,它的上面焊接在内层壳体的上面。
它支撑起内层壳体,抵消了内层壳体受到的海水的压力。
后储水箱装在潜水器的后部,它的下面焊接在内层壳体的下面,它的上面焊接在内层壳体的上面。
它支撑起内层壳体,抵消了内层壳体受到的海水的压力。
当潜水器漂浮在海面上时,两个储水箱没有海水。
当潜水器开始下潜时,水泵把海水吸入前后两个储水箱,当两个储水箱全部装满海水时,潜水器达到10000米海底。
此时水泵把两个储水箱中的海水排空,潜水器开始上升,直到两个储水箱的海水排完,潜水器又重新漂浮到海面。
储水箱连接着进出水管道,这个进出水管道连接海洋的管道口外径长162mm,内径长2mm,管道壁钢材厚80mm。
该管道中空,中空流水部分非常细,直径只有2mm,外部是厚达80mm的钢管。
储水箱进出水管道以锯齿状绕焊在外层壳体上面,锯齿状管道相邻两小段管道夹角为30度,每个小段管道长80mm。
储水箱管道连接储水箱端口的管道外径长300mm,内部是中空,中空部分直径长为280mm,这个管道钢材壁厚是10mm。
海水在中空部分流动,中空部分外面是厚度为10mm的钢管。
如图1所示。
储水箱管道内部中空部分直径在连接海洋端口处最小,为2mm。
随着管道往潜水器里面延伸,中空部分直径逐渐增大,在连接储水箱端口处,管道里的中空部分的直径最大为280mm。
如图1所示。
储水箱管道在外层壳体以锯齿状的排布,锯齿状的管道的30度锐角可以减小水流对储水箱的压力。
同时,管道中空的内腔从连接储水箱端口到连接海洋端口逐渐变细,这使潜水器外面海洋的水压进入管道后逐渐变低,也使水泵从储水箱排水时,管道喷到海洋的水流的压强变大。
同时,管道通往海洋的端口位于潜水器的前端,前储水箱的下面,这就有利于管道排水时海水的反作用力抬升潜水器的前端。
柴油发动机转动,带动转轴转动,转轴带动推进桨叶转动,推进桨叶推动潜水器在海水中前进。
4个观察窗为圆形,上面装有高压玻璃,当潜水器在深海时,操作人员可以通过观察窗查看海底的情况,也可以通过观察窗控制机器人采集海底的矿产资源。
5.项目目前进展情况项目已经完成了相关关键技术的研究,关键力学指标符合牛顿三大定律,符合经典力学理论,项目经科学论断后,可以进行相关实物实验。
由于本项目符合科学理论,所以具有很强的实验性,且技术风险较小。
6.项目关键技术及创新点的论述该项目主要描述的是潜水器可以下潜到10000米的海底这样一个事实,而这个事实所依据的关键技术是潜水器所具有的3层椭圆体精钢壳体,同时,外层壳体内壁上数以百计中间存在空的半球体的缸体可以抵消外层壳体受到的海水压力,中层壳体内壁上数以百计中间存在空的半球体的缸体可以抵消中层壳体受到的海水压力。
三、性能分析1、项目、产品市场调查和需求预测(技术产品的行业及市场状况及主要竞争对手).(1)国内外市场调查和预测国内外,民用潜水器可以下潜到5000米深海的少之又少,而大量的深海海底资源需要深海潜水器去探测,所以深海潜水器的市场前景非常广阔。
(2) 从项目产品质量、技术、性能、价格等方面,分析本项目产品的国内外市场竞争能力:由于本潜水器可以自由下潜到10000米的海底,潜水器不会受到损伤,而一般的潜水器只能下潜到5000米左右,这就比其它潜水器具有更大的性能优势。
国内市场:下潜到10000米海底的潜水器很少。
国际市场:下潜到10000米海底的潜水器很少。
2.分析本项目产品市场风险的主要因素及防范的主要措施主要风险如:技术风险:该潜水器还没有实物,没有进行过下潜到10000米的海底的试验,上面描述的仅是一个理论上的设计,所以技术需要实验验证,只有经行过实验才能发现设计上的错误。
市场风险:由于没有试验资料,肯定有客户怀疑设计上的错误,进而对本项目失去兴趣。
政策风险:国家相关法律不支持私人公司进行深海探测。
3.产品营销计划该项目只进行公司之间的技术交流,不用于其它科研或军事目的。
四、投资估算、资金筹措1.投资估算根据项目建设要求,估算项目总投资总额及资金使用安排。
项目的投资主要是初期研发、评定和业务推广的费用,正常运转后即可自行滚动发展。
投资概算表如下:项目投资额(万元)备注实验费用2000 1年员工工资200 1年市场营销费用100 初期合计(万元)2.资金筹措在资金的筹措上分为两个部分,即寻求投资和公司自己投资两种方式进行解决。
按资金来源渠道,分别说明各项资金来源、预计到位时间。
投资资金来源:股东先期投入 3000 万元,于 2015 年 12 月全部到位,到年底公司将增资到 3000 万元,也就是说准备再投资 3000 万元,公司产品销售收入能带现金流 5000万元,因此,资金不是阻碍公司发展的障碍。
五、经济、社会效益分析1.经济效益销售预测年份合计第一年第二年第三年第四年第五年销售量15套1套2套3套4套5套销售收入7亿5千万元5000万元1亿元1亿五千万元2亿元2亿5千万元累计******** *********** *********** ************ **********项目/年份第一年第二年第三年第四年第五年产品产量15套15套15套15套15套一、产品销售收入7亿5千万元7亿5千万元7亿5千万元7亿5千万元7亿5千万元减:产品销售成本产品销售费用销售税金及附加二、产品销售利润加:其他业务利润减:管理费用财务费用三、营业利润加:投资收益(+/-)营业外收支净额四、利润总额五、所得税六、净利润加:年折旧及长期资产摊销额税后财务费用减:投资总额其中:资本性支出其它资产净支出流动资金产增加七、现金净流量2.社会效益为探测深海资源提供了一种可行手段,使人们采集海底矿产的梦想得以实现。
六、项目可行性分析结论该项目在理论是可行的,同时急需实验验证上面的潜水器,只有经过实验验证后,才能发现错误,进而完善潜水器的设计。
上面的市场,产品销售分析全部是个人推测,不代表真实市场,产品销售情况。