見(jiàn)圳客戶端·深圳新聞網(wǎng)2020年9月1日訊 定于今年10月15日-18日在深圳舉行的2020海博會(huì)上，一大波深潛器將“游”進(jìn)海博會(huì)，展示“海洋學(xué)研究領(lǐng)域重要基石”的獨(dú)特魅力，并發(fā)布其對(duì)新材料和配套設(shè)備的需求信息，為高新技術(shù)企業(yè)拋出一份來(lái)自深海的訂單。
深潛技術(shù)呼喚新材料、新技術(shù)及仿生學(xué)研究成果
以深海潛水器為代表的高技術(shù)裝備群，是海洋強(qiáng)國(guó)競(jìng)逐的焦點(diǎn)。我國(guó)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器憑借“可下五洋捉鱉”的實(shí)力，刷新了世界同類作業(yè)型載人潛水器下潛深度紀(jì)錄。在2019海博會(huì)上，“蛟龍?zhí)枴蔽o(wú)數(shù)，引來(lái)許多參觀者拍照打卡。
對(duì)于耐壓殼體、高性能陶瓷、新型浮力材料、鋰電池、智能機(jī)器人和水下通信等深海潛水器相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的廠商來(lái)說(shuō)，2020海博會(huì)將是與深潛器研發(fā)機(jī)構(gòu)和專家溝通對(duì)接的平臺(tái)，有技術(shù)實(shí)力、符合深海潛水器研制要求的廠商將獲得“來(lái)自深海的訂單”，搭上深潛器發(fā)展快車實(shí)現(xiàn)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
深潛技術(shù)解析：新材料+新技術(shù)+仿生學(xué)
近年來(lái)，制造深潛器所涉及的材料學(xué)、新能源、水聲通訊技術(shù)、控制電子技術(shù)、視頻技術(shù)、智能技術(shù)和新概念獲得重大發(fā)展和變革，深潛器的發(fā)展也呈現(xiàn)出新特點(diǎn)。
其中，在低溫、高壓、高鹽等深海極端環(huán)境下，深潛器的支撐框架及耐壓殼體材料是目前世界范圍內(nèi)的熱點(diǎn)研究方向。海水深度每增加100米，壓力就會(huì)增加10個(gè)大氣壓。對(duì)于設(shè)計(jì)潛深達(dá)數(shù)千米的深潛器，每平方米艇體要承受數(shù)千噸的水壓，因此對(duì)材料的要求十分苛刻。
與航空工業(yè)類似，鈦合金材料是目前已知最為合適的主材，但其價(jià)格昂貴，加工難度大，極大限制了在深海潛器上的廣泛應(yīng)用。在這項(xiàng)研究上，世界各國(guó)學(xué)者廣泛開(kāi)展了比重小、強(qiáng)度大的材料的研究工作，一大批復(fù)合型材料開(kāi)始應(yīng)用于深海裝備。
而在動(dòng)力能源研究方面，深潛器的電池技術(shù)也由原有的銀鋅電池向電量、效率更為優(yōu)異的鋰電池轉(zhuǎn)變。
此外，采用性能更為優(yōu)異的材料進(jìn)行全透明玻璃耐壓球殼加工制造技術(shù)研究、高強(qiáng)度高性能陶瓷耐壓復(fù)合材料研究、通過(guò)新工藝新材料獲取的低密度玻璃微珠浮力材料研究、基于3D成像及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的高清攝像技術(shù)等一大批新材料、新技術(shù)、新工藝將越來(lái)越多地用于深潛器的制造中。
西湖大學(xué)工學(xué)院深海技術(shù)研究中心主任崔維成表示，用航空汽油作浮力材料制作的“水下氣球式”載人潛水器，可稱為第一代潛水器;改用固體浮力材料，使載人潛水器實(shí)現(xiàn)小型化和自由航行，并發(fā)展出的帶纜遙控式無(wú)人潛水器和無(wú)纜自治式潛水器，可稱為第二代潛水器;而第三代潛水器必須引入魚(yú)類仿生學(xué)。他認(rèn)為，未來(lái)第三代仿生智能機(jī)器魚(yú)將會(huì)像雨后春筍般出現(xiàn)在海洋上，成為海洋科學(xué)研究和海洋環(huán)境保護(hù)的主力。
人類深潛技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
國(guó)際海洋科學(xué)界將海深6000-11000米稱為“深淵”。由于人類極難到達(dá)，深淵科學(xué)是海洋科學(xué)研究中最薄弱、最前沿的領(lǐng)域。深淵區(qū)內(nèi)的海洋生物、海洋生態(tài)、海底地質(zhì)等對(duì)地球生態(tài)、氣候、生命起源、地震預(yù)報(bào)等研究具有重要作用。
而深潛技術(shù)是進(jìn)行海洋“深淵”開(kāi)發(fā)的必要手段，它是由深潛器、工作母船(水面支援船)和陸上基地所組成的一個(gè)完整的系統(tǒng)。對(duì)深海失事潛艇實(shí)施營(yíng)救，對(duì)深海沉船進(jìn)行打撈以及深?？疾臁⑸顫搨刹斓?，都需要深潛器的幫助。
隨著全球海權(quán)意識(shí)及科技水平的提高，載人潛水器愈發(fā)受到重視，逐漸成為國(guó)家深海事業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)手段和強(qiáng)力支撐，在水下科學(xué)研究、海洋工程實(shí)施與國(guó)防安全等方面發(fā)揮了重要作用，被稱為“海洋學(xué)研究領(lǐng)域的重要基石”。
目前，全球范圍內(nèi)僅有美國(guó)、中國(guó)、日本、俄羅斯、法國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家擁有和運(yùn)營(yíng)深海型載人潛水器。其中世界最大載人潛水深度為11000米，由美國(guó)的深潛器創(chuàng)造。
中國(guó)深潛器“可下五洋捉鱉”
我國(guó)自上世紀(jì)80年代起開(kāi)始載人潛水器相關(guān)研究工作。1986年開(kāi)展了首艘載人潛水器7103救生艇的研制，該潛水器最大下潛深度600米。
2002年，啟動(dòng)了“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的自行設(shè)計(jì)、自主集成研制工作。2009年至2012年，有著橙色“頭頂”、白色“身體”、身似大白鯊的“蛟龍?zhí)枴苯舆B取得1000米級(jí)、3000米級(jí)、5000米級(jí)和7000米級(jí)海試成功。2012年6月，在馬里亞納海溝成功下潛7062米，創(chuàng)造了作業(yè)型深海載人潛水器世界記錄。
在“蛟龍?zhí)枴毖兄婆c應(yīng)用的基礎(chǔ)上，2009年，我國(guó)啟動(dòng)了第二臺(tái)4500米級(jí)載人潛水器“深海勇士號(hào)”的研制，攻克以浮力材料、深海鋰電池、機(jī)械手為代表的深海核心技術(shù)及關(guān)鍵部件研發(fā)。2017年6月完成了海試，隨后完成了多次下潛任務(wù)。
在“蛟龍?zhí)枴奔啊吧詈Ｓ率刻?hào)”的研制組織基礎(chǔ)上，我國(guó)向萬(wàn)米級(jí)深淵載人潛水器發(fā)起了沖擊。2016年，啟動(dòng)了全海深載人潛水器及其關(guān)鍵技術(shù)的研制。
2020年5月，“海斗一號(hào)”搭乘“探索一號(hào)”科考船奔赴馬里亞納海溝，成功完成了4次萬(wàn)米海試與試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)，最大下潛深度達(dá)10907米，刷新中國(guó)潛水器最大下潛深度紀(jì)錄，同時(shí)填補(bǔ)了中國(guó)萬(wàn)米作業(yè)型無(wú)人潛水器的空白。
今年6月28日，我國(guó)全數(shù)配備國(guó)產(chǎn)化科考作業(yè)設(shè)備的載人潛水器支持保障母船“探索二號(hào)”抵達(dá)三亞。萬(wàn)米載人潛水器“奮斗者號(hào)”同時(shí)抵達(dá)，匯同“深海勇士號(hào)”與船舶進(jìn)行適配。
與此同時(shí)，民營(yíng)資本也加快進(jìn)入到深潛器的科研工作中。2013年在上海啟動(dòng)的1.1萬(wàn)米全海深載人潛水器研制項(xiàng)目“彩虹魚(yú)”采用“國(guó)家支持+民間投入”和“科學(xué)家+企業(yè)家”的模式進(jìn)行。目前，“彩虹魚(yú)”已在馬里亞納海溝完成多次深潛任務(wù)。
記者獲悉，2020海博會(huì)將突破海洋“圈層”，積極推動(dòng)陸海統(tǒng)籌與合作，打造陸域企業(yè)向海圖強(qiáng)的窗口。展會(huì)歡迎所有科技創(chuàng)新企業(yè)“下?！睂ふ倚碌暮献骰锇?，攜手走向深藍(lán)。（吳艷）
