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。
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。
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。
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。
“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。
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。
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。
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。
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。(余建斌)
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