中國第一艘載人潛水器是7103救生艇,它於1971年開始研發,因為種種原因,7103救生艇終於在1986年研製成功,雖然其下潛能力只限於300米,但在科技上已踏出一大步,殊不簡單。
3艘中國潛水器
2010年中國第一艘國產潛水器──蛟龍號成功下潛創3759米的紀錄,其後經過多次的嘗試,下潛能力已達7000米左右,其實已表示蛟龍號有能力在全球99.80%的海洋運用作業。
隨後2017年深海勇士號嘗試下潛從50米到4500米深度,經過28次的海試,成功通過中國船級社的要求標準。這4500米意味着深海勇士號已可以在南海任何一個深海區運作自如,況且如要探測海底的熱液硫化物(含有銅、鋅、鉛、金、銀等重要的礦產資源)及冷泉(滲漏硫化氫,甲烷和其他碳氫化合物)等資源,下潛深度3000米左右已綽綽有餘。深海勇士號除自主研製外,95%以上部件是中國製造。蛟龍號與深海勇士號的技術改良,為日後奮鬥者號深潛,奠下穩固基礎。
奮鬥者號作為世界上第4艘全海深載人潛水器,是中國自家研製的載人潛水器。2020年6月19日,正式命名為「奮鬥者號」。
奮鬥者號的奮鬥
奮鬥者號的下潛能力為萬米,載人量為3人,以電動馬達為動力,從布放、到海底來回,需時13小時。團隊研發了油浸耐壓型鋰電池以供使用。奮鬥者號採用海上雙母船方式作業,探索一號為支援船,探索二號為保障船。探索一號將奮鬥者號運抵西太平洋馬里亞納海溝的海域進行萬米海試。
自2020年10月10日起,它成功完成13次下潛,其中8次突破萬米。同年11月10日8時12分,奮鬥者號成功下潛馬里亞納海溝的最深點,深度10909米。這個深度可以容納喜瑪拉雅山(8849米)加上華山(2154米)的高度,破全球載人潛水器下潛深淵的新紀錄,也是世界上首次將3人帶到全球海洋最深處。
中科院的角色
中國科學院(中科院)深海科學與工程研究所突破了全海深超高清視頻即時採集壓縮存儲技術、全海深無線光通信技術、全海深耐壓透鏡燈罩關鍵部件製造技術等,成功研製首套全海深視頻直播系統。這套系統向全世界直播首次載人潛水器與着陸器在萬米海淵的過程及實況。
在萬米的海底,水壓約1100個大氣壓。這個壓力相當於身處2000頭大象的腳下。中科院金屬研究所負責研製奮鬥者號的鈦外殼,與強大海壓抗衡,用了3年時間,把載人艙的材料、成形、焊接等一系列關鍵技術一一解決,採用Ti62A鈦合金,成功建造出世界最大全海深鈦合金可搭載3人的載人艙。
中科院瀋陽自動化研究所負責研製控制系統的工作。人工智能控制系統、電動觀測雲台以及主從伺服液壓機械手,具有7個關節,6自由度運動控制,持重超過60公斤等全海深技術裝備,可深海取樣本。
中科院聲學研究所成功研發全海深水聲通信機、地形地貌探測聲呐等高科技設備,讓奮鬥者號在這些先進的控制系統控制下,安全及高精度的航行,而水聲通信系統有助萬米海底聲像即時傳輸。
此次深淵探研,中科院各研究所擔當重要任務,各盡其責,造就是次深淵探究成功。
上世紀50年代,美國、日本、俄羅斯等國開始研發這一深潛技術。時至21世紀20年代,奮鬥者號的成功研發,乃中國船舶702所,中科院深海科學與工程研究所等30多家科研院所、高校、60餘家企業、近千名科研人員的參與,群策群力的成果。有關人員的敬業樂業精神,提高了潛水器的人工智能技術和安全性,建立中國深海科技探索道路上重要的里程碑。