蛟龍號載人潛水器

蛟龍號載人潛水器

2002年中國科技部將深海載人潛水器研製列為國家高技術研究發展計畫(863計畫)重大專項,啓動"蛟龍號"載人深潛器的自行設計、自主集成研製工作。2009年至2012年,"蛟龍"號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。2012年7月,"蛟龍"號在馬裏亞納海溝試驗海區創造了下潛7062米的中國載人深潛紀錄,同時也創造了世界同類作業型潛水器的最大下潛深度紀錄。這意味著中國具備了載人到達全球99.8%以上海洋深處進行作業的能力。

2014年12月18日,"蛟龍"號首次赴印度洋下潛。

2015年1月14日,蛟龍號在西南印度洋龍旗熱液區執行印度洋科考首航段的最後一次下潛,這也是"蛟龍"號在這個航段的第9次下潛。這次下潛結束後,"蛟龍"號將搭乘母船靠泊模裏西斯補給,隨後繼續在西南印度洋執行印度洋科考第二航段的下潛科考任務 ;3月17日,蛟龍號搭乘"向陽紅09"船停靠國家深海基地碼頭,正式安家青島,不必再從江陰出發,可以搭乘母船一同從青島出發 。

  • 中文名稱
    蛟龍號潛水艇
  • 研製時間
    2009年
  • 設計深度
    7062米
  • 下海作用
    深海勘探、海底作業

基本介紹

“蛟龍號”載人深潛器是我國首台自主設計、自主集成研製的作業型深海載人潛水器,設計最大下潛深度為7000米級,也是目前世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器。“蛟龍號”可在佔世界海洋面積99.8%的廣闊海域中使用,對于我國開發利用深海的資源有著重要的意義。

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中國是繼美、法、俄、日之後世界上第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。在全球載人潛水器中,“蛟龍號”屬于第一梯隊。目前全世界投入使用的各類載人潛水器約90艘,其中下潛深度超過1000米的僅有12艘,更深的潛水器數量更少,目前擁有6000米以上深度載人潛水器的國家包括中國、美國、日本、法國和俄羅斯。除中國外,其他4國的作業型載人潛水器最大工作深度為日本深潛器的6527米,因此“蛟龍號”載人潛水器在西太平洋的馬裏亞納海溝海試成功到達7020米海底,創造了作業類載人潛水器新的世界紀錄。 

台北時間6月27日11時47分,中國“蛟龍”再次重新整理“中國深度”——下潛7062米。6月3日,“蛟龍”出征以來,已經連續書寫了5個“中國深度”新紀錄:6月15日,6671米;6月19日,6965米;6月22日,6963米;6月24日,7020米;6月27日,7062米。

下潛至7000米,標志著我國具備了載人到達全球99%以上海洋深處進行作業的能力,標志著“蛟龍”載人潛水器集成技術的成熟,標志著我國深海潛水器成為海洋科學考察的前沿與製高點之一,標志著中國海底載人科學研究和資源勘探能力達到國際領先水準。

中國“蛟龍”號載人潛水器17日16時30分左右從南海一冷泉區海底回到母船甲板上,三名下潛人員出艙,標志著“蛟龍”號首個試驗性套用航次首次下潛任務順利完成。

研製目的

在國家海洋局組織安排下,中國大洋協會作為業主具體負責“蛟龍號”載人潛水器項目的組織實施,並會同中船重工集團公司702所、中科院沈陽自動化所和聲學所等約100家中國國內科研機構與企業聯合攻關,攻克了中國在深海技術領域的一系列技術難關,經過6年努力,完成載人潛水器本體研製,完成水面支持系統研製和試驗母船改造,完成潛航員選拔和培訓,從而具備開展海上試驗的技術條件。

套用領域

一方面,運載科學家和工程技術人員進入深海,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復雜海底進行機動、懸停、正確就位和定點坐坡,有效執行海洋地質、海洋地球物理、海洋地球化學、海洋地球環境和海洋生物等科學考察。

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另一方面,“蛟龍號”具備深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測與捕獲、深海生物考察等功能,可以開展:對多金屬結核資源進行勘查,可對小區地形地貌進行精細測量,可定點獲取結核樣品、水樣、沉積物樣、生物樣,可通過攝像、照相對多金屬結核覆蓋率、豐度等進行評價等;對多金屬硫化物熱液噴口進行溫度測量,採集熱液噴口周圍的水樣,並能保真儲存熱液水樣等;對鈷結殼資源的勘查,利用潛鑽進行鑽芯取樣作業,測量鈷結殼礦床的覆蓋率和厚度等;可執行水下設備定點布放、海底電纜和通路的檢測,完成其他深海探詢及打撈等各種復雜作業。

潛航員

“蛟龍號”潛航員由葉聰、唐嘉陵、付文韜、崔維成、楊波等人組成。

試潛位置

馬裏亞納海溝位于北緯11 °20,東經142°11.5;即于菲律賓東北、馬裏亞納群島附近的太平洋底, 亞歐大陸和澳大利亞大陸之間,北起硫黃列島、西南至雅浦島附近。其北有阿留申、千島、日本、小笠原等海溝,南有新不列顛和新赫布裏底等海溝。全長2550千米,為弧形,平均寬70千米,大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查茲海淵,為11,034米,是地球的最深點。這條海溝的形成據估計已有6000萬年,是太平洋西部洋底一系列海溝的一部分。

組成結構

外形

“蛟龍號”,長、寬、高分別是8.2米、3.0米與3.4米,空重不超過22噸,最大荷載是240公斤,最大速度為每小時25海裏,巡航每小時1海裏,當前最大下潛深度7062.68米,最大工作設計深度為7000米,理論上它的工作範圍可覆蓋全球99.8%海洋區域。

主控

中國蛟龍號載人潛水器操控系統
主要控製系統即中國“龍腦”,相當于“蛟龍號”的神經系統,每條神經末梢都連著其他的系統,“蛟龍號”在海底的每一個動作都必須得到“大腦”的“命令”。中國“龍腦”,由中科院沈陽自動化研究所自主研製,流著純正的“中國血統”,是顆睿智的“龍腦”,它的創造者既有院士,也有工人,既有70後,也有50後老教授。
航行控製系統是中國“龍腦”的核心,具備自動定向、定深、定高以及懸停定位功能,使“蛟龍號”能全自動航行,免去潛航員長時間駕駛之累。
綜合顯控系統相當于“儀表盤”,能夠分析水面母船傳來的信息,顯示出“蛟龍”和母船的位置以及潛水器各系統的運行狀態,實現母船與“蛟龍”間的互動。
水面監控系統顯示母船信息與“蛟龍”信息的集合,使指揮員能對母船的位置和“蛟龍”的位置進行正確判斷,進而做出相應調整,保證“蛟龍”安全回家。
資料分析平台可以對綜合顯控系統所採集的資料如深度、溫度及報警信息等進行分析,使之自動生成圖形。這一平台還可查看歷次下潛的時間、地點以及潛航員的操作流程。
半物理仿真平台主要用途是驗證“蛟龍”控製系統設計的準確性。科研人員通過輸入相關參數,模擬水下環境,測試控製系統運行狀況,可以節約人力、物力,降低風險縮短研製周期,提高系統可靠性和安全性,還能為潛航員訓練提供“虛擬環境”。

技術方面

技術特點

一是在世界上同類型中具有最大下潛深度7000米,這意味著該潛水器可在佔世界海洋面積99.8%的廣闊海域使用;二是具有針對作業目標穩定的懸停,這為該潛水器完成高精度作業任務提供了可靠保障;三是具有先進的水聲通信和海底微貌探測能力,可以高速傳輸圖象和語音,探測海底的小目標;四是配備多種高性能,確保載人潛水器在特殊的海洋環境或海底地質條件下完成保真取樣和潛鑽取芯等復雜任務。

技術指標

長、寬、高分別是8.2米、3.0米與3.4米;

空重不超過22噸,最大荷載是240公斤;

最大速度為每小時25海裏,巡航每小時1海裏;

“蛟龍號”目前最大下潛深度7062.68米;

最大工作設計深度為7000米,理論上它的工作範圍可覆蓋全球99.8%海洋區域。

三大尖端技術

近底自動航行和懸停定位、高速水聲通信、充油銀鋅蓄電池容量被譽為“蛟龍”號的三大技術突破:

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1、“蛟龍號”可穩穩“定住”

如同開車一樣,駕駛員的腳總放在油門上,難免產生疲勞感。“蛟龍”號駕駛員是幸運的,它具備自動航行功能,駕駛員設定好方向後,可以放心進行觀察和科研。

王曉輝介紹說,“蛟龍號”現在可以完成三種自動航行:自動定向航行,駕駛員設定方向後,“蛟龍號”可以自動航行,而不用擔心跑偏;自動定高航行,這 一功能可以讓潛水器與海底保持一定高度,盡管海底山形起伏,自動定高功能可以讓“蛟龍號”輕而易舉地在復雜環境中航行,避免出現碰撞;自動定深功能,可以 讓“蛟龍號”保持與海面固定距離。

2、更為令人稱奇的是,“蛟龍號”還能懸停定位

一旦在海底發現目標,“蛟龍號”不需要像大部分國外深潛器那樣坐底作業,而是由駕駛員行駛到相應位置, “定住”位置,與目標保持固定的距離,方便機械手進行操作。在海底洋流等導致“蛟龍號”搖擺不定,機械手運動帶動整個潛水器晃動等內外幹擾下,能夠做到精 確地“懸停”令人稱道。在已公開的訊息中,尚未有國外深潛器具備類似功能。

3、深海通信靠“聲”不靠“電磁

陸地通信主要靠電磁波,速度可以達到光速。但這一利器到了水中卻沒了用武之地,電磁波在海水中隻能深入幾米。“蛟龍號”潛入深海數千米,如何與母船保持聯系?

科學家們研發了具有世界先進水準的高速水聲通信技術,採用聲納通信。這一技術需要解決多項難題,比如水聲傳播速度隻有每秒1500米左右,如果是 7000米深度的話,喊一句話往來需要近10秒,聲音延遲很大;聲學傳輸的頻寬也極其有限,傳輸速率很低;此外,聲音在不均勻物體中的傳播效果不理想,而 海水密度大小不同,溫度高低不同,海底回波條件也不同,加上母船和深潛器上的噪音,如何在復雜環境中有效提取信號難上加難。

深海測試

3000米級海試

從2009年8月開始,“蛟龍號”載人深潛器先後組織開展1000米級和3000米級海試工作。2010年5月31日-7月18日,“蛟龍號”載人潛水器在中國南海3000米級海上試驗中取得巨大成功,共完成17次下潛,其中7次穿越2000米深度,4次突破3000米,最大下潛深度達到3759米,超過全球海洋平均深度3682米,並創造水下和海底作業9小時零3分的記錄,驗證了“蛟龍號”載人潛水器在3000米級水深的各項性能和功能指標。

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5000米級海試

第一次試潛

2011年7月21日凌晨3點,中國載人深潛進行5000米海試,“蛟龍號”成功下潛。經過5個多小時的水下作業,8點時,“蛟龍號”首次深潛圓滿成功,三位試航員已經出艙。

今天乘坐“蛟龍”號潛水器下潛的三名試航員是崔維成、葉聰和楊波。試航員表示,今天的狀態非常好,試航達到了預期效果。

第二次試潛

台北時間2011年7月26日上午9點,試驗再傳捷報,在第二次下潛試驗中成功突破5000米水深大關

。2011年7月26日凌晨3點38分,第二次下潛試驗任務正式開始。參加下潛任務的潛航員為葉聰、楊波、付文韜,4點46分,下潛深度達到2000米,5點40分達到4072米,6點07分,成功突破5000米級水深大關,6點17分下潛至5057米水深,6點48分,潛器拋棄壓載鐵後開始上浮,9點30分浮出水面,10點回收至向陽紅09船,整個過程各項儀器指標及通訊正常。

經現場指揮部及海試領導小組最終核實確認,此次下潛試驗完成了既定目標,最大下潛深度達到5057米,創造了中國載人深潛新的歷史。

整個過程歷時近6個小時,潛航員在5000米水深時對潛器水下各項功能進行了驗證,多次進行坐底試驗,同時拍攝到海底生物照片。此次下潛成功,為後續第三次下潛——開展海底觀測和取樣等水下作業奠定了良好基礎。

第三次試潛

人民網北京2011年7月28日電(記者餘建斌)7月28日上午12時20分許,國家海洋局局長劉賜貴正式發布:歷經9小時14分,我國7000米蛟龍號載人潛水器順利完成5000米級海上試驗第三次下水任務,經海試現場指揮部確認,此次最大下潛深度5188米,再次創造我國載人深潛新紀錄,並進行了坐底、海底照相、聲學測量、取樣等多項科學考察任務,也創造了蛟龍號水中作業最長時間紀錄。此次下水,蛟龍號驗證了大深度環境下的技術功能和性能指標,圓滿完成了科考和科學試驗任務。

第四次試潛

從國家海洋局“蛟龍號”5000米級海試領導小組獲悉,2011年7月30日13時2分,蛟龍號在完成第四次下潛並在海底布放木雕的中國龍後順利返回到“向陽紅09”母船,歷時近9個小時的下潛取得圓滿成功。

昨天凌晨4時26分,“蛟龍號”載人潛水器第四次“入水”。7時29分,“蛟龍號”在深度為5182米的位置坐底,成功安放了中國大洋協會的標志和一個木雕的中國龍。在完成了採樣等科考作業後,潛水器上浮並于13時02分回到母船甲板,全程歷時8小時57分。在這次下潛試驗中,它還完成了海水、海底生物的提取以及錳結核的採樣。在“蛟龍號”帶回的記錄資料裏,5000米深的大洋海底的錳結核畫面首度曝光。這些錳結核覆蓋在海底表面,含有錳、銅、鈷、鎳等30多種元素,100萬年時間才能形成幾毫米的大小。

第五次試潛

中國“蛟龍號”載人潛水器2011年8月1日在東北太平洋海域完成了5000米級海試第五次下潛科學考察和試驗任務,全程歷時8小時32分。完成了沉積物取樣、微生物取樣、標志物布放等作業內容,進一步驗證了載人潛水器在大深度條件下的作業性能及穩定性。

據介紹,此次下潛位于中國大洋協會多金屬結核勘探契約區內。“蛟龍號”載人潛水器于台北時間8月1日凌晨3點準備,3點28分開始下潛,12點潛航員順利出艙,全程歷時8小時32分。此次下潛最大深度5180米,完成了沉積物取樣、微生物取樣、熱液取樣器ICL功能測試、標志物布放、6971通信測距等作業內容,進一步驗證了潛水器在大深度條件下的作業性能及穩定性。

返航儀式

2011年8月18日,“蛟龍號”載人潛水器5000米級海試返航歡迎儀式在江蘇江陰舉行,“蛟龍號”順利返航。

搭載中國首台自主設計、自主集成的深海載人潛水器“蛟龍號”5000米級海試團隊的“向陽紅09”船在完成歷時49天,航程1萬餘海裏的海試任務後,于8月18日順利返回江蘇江陰蘇南國際碼頭。

本次海試是國家高技術研究發展計畫(863計畫)海洋技術領域的重點任務,由科技部委托、國家海洋局組織、中國大洋協會具體實施,旨在檢驗和考核“蛟龍號”載人潛水器3000米級海試後技術改進的效果,以及其在5000米級深度的安全性能和作業能力,為開展更大深度海試和未來實際套用奠定基礎。

共有來自13家單位的96名科研人員參加了本次海試任務。海試期間,全體隊員團結協作、頑強拼搏,克服了海況不佳等諸多困難,在位于東太平洋的E1、E2、E3三個試驗海區共完成5次下潛作業,共有8人完成15人次下潛,下潛深度分別為4027、5057、5188、5184和5180米。潛水器在海底完成多次坐底試驗,並在中國大洋協會多金屬結核勘探契約區開展海底照相、攝像、海底地形地貌測量、海洋環境參數測量、海底定點取樣等作業試驗與套用,完成了各項實驗任務。

全國政協副主席、科技部部長萬鋼表示,深海是國際海洋科學技術的熱點領域,也是人類解決資源短缺、拓展生存發展空間的戰略必爭之地。無論是探索深海科學奧秘,還是開發海洋戰略資源,都離不開海洋高技術的支撐。“蛟龍號”載人潛水器5000米級海試成功,是中國海洋科技發展的又一個裏程碑,是各有關部門、參試單位通力合作的典範。

國家海洋局表示,通過本次海試,“蛟龍號”載人潛水器各項指標得到進一步檢驗,實現了中國載人深潛新的突破,標志著中國具備了到達全球70%以上海洋深處進行作業的能力,極大增強了中國科技工作者進軍深海大洋、探索海洋奧秘的信心和決心。

7000米級海試

2012年6月1日上午,中國載人深潛7000米級海試全體參試人員在江蘇江陰的蘇南碼頭開展首次集結演練。

2012年6月1日9時30分,停靠在江蘇江陰蘇南碼頭的“向陽紅09”船上所有參試人員抵達各自崗位,做好演練前的各項準備工作。

2012年6月1日10時30分,三名潛航員著統一藍色潛航服站在潛器上端,艙門開啟後,葉聰付文韜唐嘉陵依次進入潛器,開始艙內操作檢查。

工作人員利用L型架將已經準備好的聲學吊陣裝備放入水中,檢測其功能。潛器下潛之後與船上的通訊就要依靠聲學吊陣裝備,它類似于“水中天線”。

第一次試潛

蛟龍號載人潛水器

2012年6月15日7時,“蛟龍號”7000米級海試現場指揮部宣布下潛試驗開始,3名試航員葉聰崔維成楊波乘“蛟龍號”載人潛水器開始進行7000米級海試第一次下潛試驗。

2012年6月15日7時12分,“蛟龍號”被布放入水;

2012年6月15日7時22分,開始註水下潛。

2012年6月15日7時37分,“蛟龍號”下潛深度超過3000米;

2012年6月15日9時40分,潛水器打破2011年5000米級海試時創造的5188米紀錄;

2012年6月15日10時整,潛水器下潛深度超過6000米並繼續下潛,最終成功潛入水下6671米。

第二次試潛

由于潛水器液壓系統出現故障,推至2012年6月19日5時進行,並最終成功深潛至水下6965米。

蛟龍號首次搭載歐德順甲骨文作品《蛟龍》

第二次下潛試驗的主要任務是復核潛水器故障排除的效果,繼續驗證潛水器在6000米深度的各項功能和安全性,並在潛水器狀態良好的前提下進行海底作業。

這次試驗中科學家首次從6900米深海底取回一系列海水和沉積物樣品。

第三次試潛

2012年6月22日,“蛟龍號”載人潛水器完成7000米級海試第三次下潛試驗,並安全返回。這次試驗最大下潛深度達到6963米,並獲得了一個生物樣品。

第四次試潛

2012年6月24日,“蛟龍號”載人潛水器7000米海試在西太平洋馬裏亞納海溝進行了第四次下潛試驗。

2012年6月24日5點29分,潛水器開始註水下潛;

2012年6月24日6點44分,“蛟龍號”下潛深度超過3000米;

2012年6月24日7點40分,“蛟龍號”下潛深度超過5100米;

2012年6月24日8點54分,下潛深度7005米;

2012年6月24日9點15分,潛水器已經坐底,最大下潛深度7020米。

試潛意義

在此之前,世界上隻有美國、日本、法國、俄羅斯四個國家擁有載人深潛器。這些國家的深潛器最大工作深度為6500米,而“蛟龍號”的最大工作設計深度為7000米,具備深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測與捕獲、深海生物考察等功能,理論上它的工作範圍可覆蓋全球99.8%的海洋區域。

此次“蛟龍號”成功突破7000米深度,意味著它將可以在全球99.8%的海底實現較長時間的海底航行、海底照相和攝像、沉積物和礦物取樣、生物和微生物取樣、標志物布放、海底地形地貌測量等作業。

第五次試潛

2012年6月27日5時29分開始的7000米級海試第5次下潛中,蛟龍號再次重新整理同類型潛水器下潛深度紀錄;

2012年6月27日11時47分左右,蛟龍號下潛深度達7062.68米;

2012年6月27日12時左右,拋載開始上浮;

2012年6月27日15時30分左右返回水面。

第六次試潛

此次試潛由葉聰、崔維成和張東升擔任試航員,劉峰擔任海試現場總指揮。本次下潛試驗主要任務是在對前五次下潛試驗的結果進行綜合分析的基礎上“查缺補漏”地進行檢驗,安排相應試驗內容。

2012年6月30日5時23分,“蛟龍號”載人潛水器被布防入水,開始進行7000米級海試第六次也是全部海試中的最後一次下潛試驗。

2012年6月30日9時56分,“蛟龍號”到達最大深度7035米,並坐底。隨後,“蛟龍號”在完成海底兩個小時的作業後開始上浮。

2012年6月30日14時33分,“蛟龍號”浮出水面,完成了中國“蛟龍號”7000米級海試的全部試驗。[15]

試潛凱旋

2012年7月16日上午,隨著“向陽紅09”船順利返抵青島,為期44天的蛟龍號載人潛水器7000米級海試任務圓滿完成,同時也標志著在國家高技術研究發展計畫(863計畫)的持續支持下,蛟龍號歷時10年的研製和海試工作圓滿結束。

試驗套用

從2013年起,“蛟龍”號載人潛水器將進入試驗性套用階段。據悉,“蛟龍”號2013年試驗性套用航次分為3個航段,計畫6月初起航。“蛟龍”號載人潛水器本體、船舶與水面支持系統準備工作正在按計畫進行:

第一航段43天,2013年6月初從青島起航,主要在南海特定海域開展定位系統的試驗,同時兼顧南海深部科學計畫開展科學研究。

第二航段42天,7月中旬于廈門起航,主要在中國大洋協會多金屬結核契約區進行海底視像剖面調查和取樣,為底棲生物多樣性和結核覆蓋率估算提供視像資料和樣品,同時開展常規環境調查,收集環境基線資料,履行與國際海底管理局簽訂的《多金屬結核勘探契約》義務。

第三航段28天,在西北太平洋富鈷結殼資源勘探區開展近底測量和取樣,為參與海山區環境管理計畫提供技術支撐。

 探印度洋

2014年11月20日,“向陽紅09”船20日從青島母港起航,前往江蘇省江陰市搭載“蛟龍”號,赴西南印度洋執行2014-2015年“蛟龍”號載人潛水器試驗性套用航次(中國大洋35航次)第二、三航段任務。

2014年12月18日,搭載著“蛟龍”號載人潛水器的“向陽紅09”母船駛離模裏西斯路易港,前往中國西南印度洋多金屬硫化物礦區開展科考作業,這將是中國載人潛水器首次在印度洋下潛。

2015年1月5日,“蛟龍號”載人潛水器在西南印度洋“龍旂”熱液區完成兩次下潛科考任務,這是“蛟龍號”首次在西南印度洋中國多金屬硫化物勘探契約區執行熱液區下潛科考任務。這兩次下潛的最大深度為2835米,取得了海底熱液區構造帶岩石、高溫熱液流體,還取得了帶有貽貝、茗荷等生物的完整低溫“煙囪體”等豐富樣品,對研究海底熱液區的形成與演化具有重要的科學價值。此外,在這兩次下潛中,我國第二批潛航員學員齊海濱、陳雲賽分別以副駕駛的身份參加“蛟龍號”的下潛,標志著我國潛水器駕駛與作業隊伍的培養進入新階段。

取回儀器

2015年1月10日,中國載人潛水器蛟龍號,在西南印度洋龍旂熱液區下潛,取回了8天前在一熱液噴口布放的自容式高溫溫度計和硫化物生長儀。這是蛟龍號首次從海底取回此前布放的科學儀器。

海底有特殊的溫度、壓力和酸鹼環境,這樣的環境是實驗室難以模仿的,因此科學家非常希望在海底布放科學儀器,進行原位科學試驗,而這是傳統科考手段難以做到的。

隨船科學家表示,蛟龍號能精確在科學家定點的熱液口布放科學試驗和觀測儀器並在一段時間後成功回收,體現了蛟龍號定點精細作業的強大優勢,蛟龍號對深海研究來說是一把“利器”。

設計原理

外殼是國產的,是鈦合金做的,呈雞蛋形狀的,名為:“薄殼結構”。其中國外產的是四個螺旋槳的其中兩個,國外產的是左右兩個綠色的,比較大,國產的是上下兩個發動機,顏色是黑色的,比較小,這四個發動機的耗能都是極小的,國外產的推力大,耗能小,國產的相比之下較弱,燈全是國產的,其中有LED、HIM、HID燈,當潛海時,隻開啟5個,剩下五個是備用的,機械手有“黃鼠狼”能力,如果被水草纏上了,可以自動分離!遇到緊急情況,一旦出現斷電,壓載會自動拋掉;蛟龍號還有480公斤的水銀,拋掉後所產生的浮力可以到海面;“蛟龍”號背部還有9000米長的浮標攬(國產),出現情況會彈射到海面,母船會把蛟龍號拉上。

型號分類

探險型載人潛水器

下潛能力強,可深入11千米的海底,但活動範圍有限,這種類型的深潛器不能靈活運行,它如同“深水電梯”,觀察人員潛到指定地點後就返回。下潛時間較短,每次下潛隻能持續4~5個小時。不能在水下進行操作和科學研究,達到深度以後很快就要上浮,且下潛次數有限(僅能下潛幾次)安全性能低,缺乏經濟回報,僅能作為探險、攝影和打破深潛紀錄等用途。

例:

1. 首例挑戰太平洋馬裏亞納海溝,美國“曲斯特II號”,下潛深度達10916米的。

2. 著名導演卡梅隆使用的”深海挑戰者”號深潛器,下潛深度10898米。

作業型載人潛水器

世界各國自主研發製造,用于深海探測科考項目。具有水下觀察和作業能力的活動深潛水裝置。主要用來執行水下考察、海底勘探、海底開發和打撈、救生等任務,並可以作為潛水員活動的水下作業基地。其下潛可帶來較大經濟回報。自航式潛水器,設計壽命長,具備幾千次的下潛壽命。

蛟龍號載人潛水器

例:

1. 美國是較早開展載人深潛的國家之一,1964年建造“艾爾文”號載人潛水器,最大下潛深度4500米,在1985年,它找到鐵達尼號沉船的殘骸,如今已經進行過近5000次下潛,是當今世界上下潛次數最多的載人潛水器。不過“艾爾文”號曾經發生過一次事故而沉入了海底,幸好沒有人員傷亡。過了整整一年之後,它才被打撈上來。

2. 法國1985年研製成的“鸚鵡螺”號潛水器最大下潛深度可達6000米,累計下潛了1500多次,完成過多金屬結合區域,深海海底生態等調查,以及沉船、有害廢料等搜尋任務。

3. 俄羅斯是目前世界上擁有載人潛水器最多的國家,比較著名的是1987年建成的“和平一號”和“和平二號”兩艘潛水器,最大下潛深度6000米級,帶有十二套檢測深海環境參數和海底地貌設備,它們最大的特點是能源比較充足,可以在水下停留17小時至20小時。

4. 日本1989年建成了下潛深度為6500米的深海6500潛水器,水下作業時間8小時,曾下潛到6527米深的海底,創造了作業型載人潛水器的深潛世界紀錄。它已對6500米深的海洋斜坡和大斷層進行了調查,並對地震、海嘯等進行了研究,迄今已下潛了1000多次。

5. 中國“蛟龍號載人深潛器”,最大下潛深度7000米級,2002年建造,目前已完成熱液取樣、生物採集、海底布放等多項深海科考項目。2012年6月24日,蛟龍號在西太平洋的馬裏亞納海溝試驗海域成功創造了載人深潛新的歷史記錄,首次突破7000米,最深達到7020米海底。這意味著蛟龍號已經成為世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器,可在佔世界海洋面積99.8%的廣闊海域自由行動。

獲得成果

自2011年深海潛水器技術與裝備重大項目實施以來,“蛟龍”號載人深潛器成功完成5000-7000米海試並投入試驗性套用,研製成功4500米深海作業系統以及突破4500米載人球殼關鍵技術等一系列重要研究成果。 

2014年~2015年“蛟龍”號試驗性套用航次第一航段在西北太平洋採薇海山區和馬爾庫斯—威克海山區開展了10次下潛作業,精確定位取樣,取得各種生物樣品116個,富鈷結殼樣品21塊、99.2公斤,多金屬結核樣品24.32公斤,岩石樣品22塊、107.7公斤,沉積物樣品26管,海水樣品共1232升……

各國設備

美國“的裏雅斯特”號

建造時間:1960年

蛟龍號載人潛水器

下潛深度:10916米(近11公裏)

水下時長:20分鍾

1960年1月23日,皮卡德和美國海軍軍官唐·沃爾什乘坐一艘名叫“的裏雅斯特號”的深海潛水器前往南太平洋最深處的馬裏亞納海溝探險,並抵達了海平面以下近11公裏處(10916米)的地方。這是人類有史以來首次抵達海底最深之處。不過,由于海底壓力,深海潛水器一塊19釐米厚舷窗玻璃出現輕微裂痕,皮卡德在海底呆了20分鍾後不得不匆匆上浮,沒有拍過照片。由于當時的材料科學技術發展所限,潛水器重達150噸,活動能力非常差,上下花了8個小時。

2012年3月,美國著名導演詹姆斯·卡梅隆獨自乘坐潛艇“深海挑戰者”號,下潛至馬裏亞納海溝10898米深海底。但由于此類潛水器是直上直下,缺乏較好的海底活動能力,卡梅隆隻呆了3個小時就上來了,甚至連深海生物都沒拍攝到。

日本“深海6500”號

建造時間:1989年

蛟龍號載人潛水器

下潛深度:6527米

水下時長:8小時

日本1989年建成了下潛深度為6500米的深海6500潛水器,水下作業時間8小時,曾下潛到6527米深的海底,創造了作業型載人潛水器深潛的新紀錄。它已對6500米深的海洋斜坡和大斷層進行了調查,並對地震、海嘯等進行了研究,已經下潛了1000多次。

俄國“和平一號”

建造時間:1987年

蛟龍號載人潛水器

潛水深度:6000米

水下時長:17至20小時

俄羅斯是目前世界上擁有載人潛水器最多的國家,比較著名的是1987年建成的“和平一號”和“和平二號”兩艘6000米級潛水器。帶有十二套檢測深海環境參數和海底地貌設備,最大的特點就是能源比較充足,它可以在水下呆17至20個小時,《泰坦尼克》的電影裏面很多鏡頭就是“和平一號”和“和平二號”探測的鏡頭。

法國“鸚鵡螺”號

建造時間:1985年

蛟龍號載人潛水器

下潛深度:6000米

水下時長:暫缺

法國1985年研製成的“鸚鵡螺”號潛水器最大下潛深度可達6000米,累計下潛了1500多次,完成過多金屬結合區域,深海海底生態等調查,以及沉船、有害廢料等搜尋任務。

任重道遠

有些說法認為,蛟龍的下潛深度尚不及上個世紀的“的裏亞斯特”等深潛器,這種說法混淆了探險型深潛器和作業型深潛器的特點。無論是“的裏亞斯特”還是最近下潛的“深海挑戰者”,均屬于探險型深潛器,其特點是一次性使用,空間狹小且不具備深海作業能力,更不要說進行深海科研。這種探險型深潛器的唯一作用,就隻是達到一個數位上的“記錄”,除此之外別無任何意義。

與某些探險型潛水器不同,我國蛟龍號深海探測器不是單純追求深度數位,其主要任務是深海科研和作業。當然,由于中國的深潛研究相比國外要晚50年,雖然現在蛟龍號已經取得比較好的成績,但也隻是在用現在的技術與三四十年前的別國技術相比,而且優勢也不算明顯,目前蛟龍號隻是深潛實驗,而且是初試水,技術還沒完全成熟,接下來水下時長以及穩定性的考驗還等待著我們。所以,我國深潛器取得一點進步,絕不能沾沾自喜,深潛研究仍然任重而道遠!

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“蛟龍”號展示南海冷泉生物“蛟龍”號展示南海冷泉生物

人力資源社會保障部、國家海洋局2013年5月17日舉行中國載人深潛表彰大會,7名“蛟龍”號載人潛水器潛航員獲得“載人深潛英雄”稱號。大會宣布,葉聰、付文韜、唐嘉陵、崔維成、楊波、劉開周、張東升獲得黨中央、國務院授予的“載人深潛英雄”稱號,“蛟龍”號載人潛水器7000米級海試團隊獲得黨中央、國務院授予的 “載人深潛英雄集體”稱號。同時,中國船舶重工集團公司第七〇一研究所潛艇研究部等22個單位獲得人力資源社會保障部和國家海洋局授予的“蛟龍”號載人潛水器7000米級海試先進集體稱號,劉峰等19人獲得人力資源社會保障部和國家海洋局授予的“蛟龍”號載人潛水器7000米級海試先進個人稱號。

載人深潛英雄、“蛟龍”號潛航員葉聰表示,獲得“載人深潛英雄”稱號的人裏,有的身為副總設計師在陌生海域率先駕駛潛水器下潛,有的參與了潛水器設計、製造、調試和海試的全過程,有的是我國自行培養的專職潛航員。“巨大的榮譽不僅屬于個人,更屬于全體參與‘蛟龍’號研製和試驗的工作人員。”“蛟龍”號載人潛水器2012年6月在馬裏亞納海溝進行的海試中成功下潛至7062米深度並開展作業,標志著我國具備載人到達全球99.8%以上的海底進行作業的能力。

“蛟龍”號將在今年6至9月赴中國南海、中國大洋協會多金屬結核勘探契約區和富鈷結殼資源申請區開展試驗性套用作業,意味著“蛟龍”號正式進入為期五年的試驗性套用階段。

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