世界时讯：中国深潜技术（三）：薄弱的技术基础

2022-11-14 18:13:12 来源：科普中国

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从一个对深海几乎一无所知的深海探索弱国，到最终征服地球海洋的深度极限，中国深潜人在不到20年间就一跃成长为世界顶级的深海探索强国。如今，“奋斗者”号深潜器仍然保持着三人同时抵达马里亚纳海沟底部的世界纪录。通过模仿其他国家的深潜器，学习他们的先进之处，再加上科研工作者们的努力创新，中国科学家们亲眼看深海的梦想终于成真。和所有的高科技领域一样，中国的深潜事业也在学习与创新中不断前进。深海探索的脚步从不停止，中国的深潜事业一定会取得更多更大的成就！

第三节薄弱的技术基础

深潜技术是复杂的系统工程，技术上的问题成千上万，处在起步阶段的中国几乎白手起家。技术难题有很多，这里举四个代表性的例子。第一，抵抗强大压力的抗压外壳。首当其冲的就是要解决如何制作抵抗水下巨大压力的抗压材料的问题。根据物理知识可以知道，海洋深度每增加仅仅10米，就约增加一个大气压的压力，而研制的目标是在水下7000米的压力运行的载人深潜器！蛟龙号总设计师徐芑南就说过：“这个压力有多大呢，做个比喻，就相当于15座法国巴黎的埃菲尔铁塔的重量”！抗压材料技术十分重要，然而当时中国抗压材料与世界水平还有较大差距，军事上研制的载人潜艇下潜深度一般也只有300米左右。而且又要保证足够轻，这样才容易上浮，在科研人员不断搜寻之后，眼光放在了因为在航空航天上大放异彩的“太空金属”——钛的身上。高强度又耐腐蚀的钛合金材料制备的外壳成为了进军深海的必然选择。然而中国对钛合金材料在深海抗压上的研究涉足不深，并且球型外壳需要特殊的钛合金材料与焊接技术也是从未了解过的技术。所以抗压材料技术的缺失，制造载人深潜器就是天方夜谭。

“太空金属”——钛

在海水中需要有强大通讯技术。只有有强大又精确的通讯技术，潜水器在海底发生特殊情况时，才能更好联合船上人员进行紧急处理。日常生活中的通讯技术通常分为电磁波、光波和声波这三种。然而海水对电磁波与光波的吸收能力特别强，最现实的例子就是仅仅100米以下的海面已经无法接受阳光的照射，几千米的深海更是一片黑暗。在中国一般的在真空与大气的通讯设备和装置基本都是依靠电磁波，在深海中肯定会完全失效。而光波也一般通过光纤这种有线的形式传递数据，也不满足实际载人深潜中巨大深度和复杂环境的要求。声波因为在海水中有着衰减慢的特点，成为了必然的选择，所以如上文提及的水声通信技术是现在不得不克服的薄弱环节。

克服巨大阻力的动力与悬停系统。目前世界上最快的喷气飞机可以达到每小时3500多公里的速度，而世界最快的核潜艇的速度却只有44.7节（每小时80多公里）。使得二者速度相差如此大的原因就是水中的阻力十分巨大，大约是空气中的800倍！而且海底看似深邃却一点都不平静，洋流流向与流速极其多变，所以需要稳定的悬停定位系统来保证深潜器能够稳定安全工作不被打断。所以深潜器需要有强大又灵活的动力系统，而这项技术也是科研人员所要面对的挑战。

最后，是能源系统而强大动力的保障就是强大的能源供给。为了实现能够工作10几个小时以上的工作时间，对电池的容量有很大要求。而且不得不面对的就是水底高压，深海探索中经常遇见的热液区水温与物质成分变化特别大电池必须要能够经受住这种不同变化的环境。生产出能在深海高要又多变的环境使用的电池一点都不简单。

当然载人深潜器制作过程中的挑战还远不止这些。技术基础的薄弱，技术难关的难啃，并不能吓退我们的科研人员，他们唯有选择迎难而上。于是，复杂又系统的工程被拆分为了潜水器本体、母船及水面支持系统、潜航员培训、应用体系等四个方面。虽然当时国内仅有600米载人深潜的技术储备，但全国100多家单位在项目指挥部的领导下，明确分工各司其职，开始载人深潜器的研制，大家齐心协力向着既定目标发起冲击。科研人员相信虽然在探索载人深潜的道路上难免跌跌撞撞，但前进的步伐从来不会停止。而载人深潜器也在后来有了它正式的名称，这便是鼎鼎大名的“蛟龙”号。蛟龙在中国古代神话中，有着翻江倒海的强大能量，“蛟龙入海”的寓意，正是我们所追求和向往的目标。这艘载人深潜器给一种勇往直前的闯劲，不光象征着挺进深海，也象征着科研工作者们制造的热情与决心！

关键词：一点都不能源系统特殊情况