蛟龙号潜水任务详解：潜航员球体舱内径2.1米

xinge

　　核心提示
　　“蛟龙号”继去年创下3759米的下潜深度纪录后，再次起航冲击5000米深度纪录。
5 P4 H7 @" c7 P. Y5 U8 J　　与3000米深度相比，5000米级海试面临哪些困难和挑战？如何保障潜航员安全？请看记者报道。
　　7月3日，“向阳红09”试验母船运载着“蛟龙号”载人潜水器，按预定计划向东北太平洋海试区域进发。记者了解到，目前试验母船和“蛟龙号”一切正常。
　　7月1日上午，作为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项，中国“蛟龙号”载人潜水器由母船载运，从江苏江阴启航，开始执行为期约47天的5000米级海上试验任务。
6 r/ V/ a1 |  J8 {( K' z: H/ {　　若冲击5000米水深成功，便可到达70%全球海洋洋底
" _6 k4 e. w) O7 z" k　　去年7月13日，“蛟龙号”在我国南海创下了3759米的下潜深度纪录，使我国成为继美、法、俄、日之后第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。如果此次冲击5000米水深成功，“蛟龙号”可以到达70%的全球海洋洋底。
　　相比2010年的3000米级海试，这次的海试任务将更具有挑战性：试验海区距离祖国大陆约1万公里，船舶单程航行时间将达到半个月；海区试验环境相对较远，增加了海况的复杂性……
. @$ V$ v# n  }  ~" d) r& W　　根据计划安排，“蛟龙号”将下潜4次，争取达到试验深度目标。
　　5000米水深考验深潜器受压性能和通讯能力
　　与3000米试验相比，5000米试验有哪些特别的难度？载人深潜器总设计师、中国船舶重工集团公司第702研究所研究员徐芑南说，海水的压力给深潜器的结构、材料等方面提出很高要求。同时，随着下潜深度越深，通讯也将受到更大考验。
3 W+ f( H$ k: _2 V% d　　在5000米水深处，1平方米的面积大概要承受5000吨的压力，比3000米水深时多出2000吨。
　　能够承载3个人的“蛟龙号”在空气中的重量还不到22吨。据徐芑南介绍，“蛟龙号”主要采用的是钛合金材料，具有弹性，能够承受高压。它在深海受到压力缩小后，回到海面又能够弹回来，同时其抗腐蚀性也很好。
7 j! G; l& \9 q1 R　　专家告诉记者，对5000米试验来说，如果以每秒半米的速度下潜，预计需要160分钟左右。
　　“蛟龙号”载人潜水器采用了大量无人潜水器的技术，也可以看成是一个水下智能机器人。徐芑南介绍，“蛟龙号”装备了很多水下传感器，还有机械臂，智能技术化程度也较高。水下导航可以自动定向、定高、定深。“这使潜航员的工作效率更高，更好地把精力集中于科考作业。”
　　随着水深增加，电磁波消耗变大，水下通讯能力也受到考验。据专家介绍，在海底，“蛟龙号”和母船之间通讯，能够传送彩色图片、数据和语音。语音通讯大概有二三秒延迟，基本上接近于实时。
; U6 N- j3 v5 o# W6 s+ w! R4 w　　而利用水下声呐系统，深潜器就像有了鼻子、耳朵、眼睛等“五官”，在复杂的海底环境中，可以对地形地貌进行测量。
* v( A0 c. }( s  L  V　　“深度和难度是成正比的。”徐芑南告诉记者，“蛟龙号”设计最大深度是7000米，其各项设计性能和指标也是按照7000米要求来实施的。“如果5000米级深度能够突破，并检验各项功能，安全返回，这次试验就算完成任务。”中国大洋协会秘书长金建才说。
, H0 v7 S' I$ m& [% ~  r　　6名潜航员将经受幽闭隔绝环境考验
　　据金建才介绍，此次总共有6名潜航员执行下潜任务，其中有3人曾经下潜过3000米海底。按试验计划，每次将有3名潜航员下水，6人将轮番冲击5000米深度纪录。
5 x" N. T) E  G1 ?2 {& O; k5 V　　在3000米级海试时，潜航员最长要在水里呆9个小时左右，在海底工作5个小时。在5000米级别的试验中，这两个时间相应都要增加。潜航员要面临在长期封闭空间中对身体的考验，以及在幽闭隔绝环境中对心理的考验。
　　潜航员生活工作在内径为2.1米的球体舱内，空间十分狭小，刚好能容下3个人，但3个人很难同时站立起来。
7 c+ h' Z+ k3 M: j, E0 Z& L　　舱内是常压环境，有专门供氧和吸收二氧化碳的设备，异味气体也可以吸收。5000米海底温度大概为1、2摄氏度，但舱内温度较高。“舱内潮湿的问题，目前还没有办法解决。”徐芑南说。
　　载人潜水器的主驾驶担任潜航员团队负责人。专家告诉记者，对于主驾驶有很高的要求——他要能熟练控制潜水器本体和机械手臂，还要对海况海流十分了解。
9 g# e% C& G! T- U　　今年31岁的“蛟龙号”主驾驶叶聪说，经过3000米级的试验，我们已经积累了一些经验，但是5000米这个纪录，意味着更大的挑战。对此，我和其他潜航员已经做好了充足的准备。
　　对话“蛟龙号”总设计师徐芑南
8 c; N$ v9 ~4 V( e9 z+ h4 j( L1 @　　首要是确保潜航员安全
  T0 x7 R4 F3 X# T0 k/ _$ T+ Q　　记者：为什么选择去东北太平洋进行海试？
　　徐芑南：首先，这一区域符合试验的深度要求。此外，中国大洋协会和国际海底管理局有一个勘探合同，试验海区就是这个东北太平洋多金属结核勘探合同区。
) o3 j: R5 y; A- e6 M　　经过20多年的大洋科考，中国大洋协会与国际海底管理局签订勘探合同，我国拥有这块国际海底区域7.5万平方公里多金属结核矿区的专属勘探权。
  c/ W1 d( i, S+ C6 m　　记者：潜航员在这么深的海底，安全如何保障？
　　徐芑南：国际上，对载人潜水器的试验都是分阶段来进行，一般是以20%深度慢慢递增，我们国家是以1000米、3000米、5000米到7000米递增。
- ~3 K* g. H4 c　　深潜器从设计开始，理念就是要确保人员安全和设备安全。在海中，深潜器需要调整重量和浮力的平衡关系。为了确保安全，一定要有足够的浮力，在不同的情况下，保证潜水器上浮。
- q6 `: N( Z- ?　　“蛟龙号”有抛载的办法，可以把一切能抛的东西都抛掉。即使机械手在海底作业时候被缠住，也可以抛掉；采样篮被缠住，也可以抛掉。海底淤泥比较多，如果深潜器在海底作业时陷入淤泥，还可以由海面人员利用海缆，把深潜器拉起来。
　　记者：如果5000米级试验成功，“蛟龙号”在国际上处于什么水平？
　　徐芑南：美国目前的载人深潜工作深度是4500米，正新建一个6500米深度的载人潜水器；俄罗斯有两个载人潜水器，工作深度是6000米；日本的载人潜水器的最大工作深度是6500米。
4 B+ b1 s& N& t2 ]$ n; a& D7 C　　目前真正在使用的载人潜水器工作深度绝大部分在5000米左右。“蛟龙号”设计最大工作深度是7000米，如果5000米级海试成功，并且应用于实际，可以说是进入了国际先进的行列。
.blkComment p a:link{text-decoration:none}                        .blkComment p a:hover{text-decoration:underline}                                                
% \: h( I" B# k) Z8 G+ B% ]