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万米深海的“奋斗者”

2024-05-13

军事文摘·科学少年 2024年4期
关键词:海沟潜水器奋斗者

“奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器,由“蛟龙号”“深海勇士号”载人潜水器的科研团队承担主要的研发任务。它融合了“蛟龙号”“深海勇士号”之前两代深潜装备的优良血统,除了拥有安全稳定、动力强劲的能源系统,还拥有更加先进的控制系统和定位系统,以及更加耐压的载人球舱和浮力材料。

坐上它,万米深海,如履平地!

“奋斗者号”重约36吨,有绿色“肚皮”、橘色“头顶”、鸭蛋形“脸庞”......酷似一条巨型大头鱼。

2020年11月,“奋斗者号”成功创造了中国载人深潜事业的新纪录,在“世界最深处”马里亚纳海沟深处实现坐底,完成万米海试,创造了10909米的新纪录,体现了我国在海洋技术领域的综合实力。

海底的压力有多大?

挑战全球海洋最深处,首先要攻克的难关就是巨大的水压。马里亚纳海沟被称为“地球第四极”,其最深处超过11000米,也就是珠穆朗玛峰顶上再叠加一座西岳华山的海拔高度。

海沟1万米深处,水压超过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”要搭载三人下潜到地球最深处进行科考工作。为了保证载客量,潜水器载人舱要足够大;而为了减轻潜水器的负担,舱体又不能太重。2016年立项后,经过多年的不断优化和上千次的测试,我国科研人员独创了一种新型钛合金材料,成功解决了载人舱材料所面临的强度、韧性和可焊性等难题,终于制造出由新型合金材料制成的宽敞结实的载人舱。

完成潜水工作后,“奋斗者号”又是如何安全返回水面的呢?这主要是浮力材料的功勞。浮力材料是成千上万个纳米级大小的玻璃微珠,它们不仅能为潜水器提供足够的浮力,自身也非常结实,经得起海底水压的考验。

两套机械手完成精准作业任务!

为了避免“触碓”风险,科研人员专门设计了神经网络优化算法,能够让“奋斗者号”在海底复杂地形巡航、定点航行以及悬停定位。

此外,科研人员还给“奋斗者号”装上了两套机械手,它们都具有7个关节,可实现六自由度运动控制,持重能力超过60千克。

在万米深渊,这双“手”完成了岩石、生物抓取及沉积物取样器操作等精准作业任务,成功填补我国应用全海深液压机械手开展万米作业的空白。

回顾我国载人潜水器的发展史,从1971年开始研制,到第一艘载人潜水器7103救生艇于1986年研制成功。此后,自主研发载人潜水器的脚步就越迈越大,下潜深度也从最初的300米,达到“奋斗者号”的10909米。

正如“奋斗者号”深海载人潜水器的名字,“奋斗者号”的成功反映了当代科技工作者接续奋斗、勇攀高峰的精神风貌,而且,每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者,都是这个时代最美的“奋斗者”。

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