大国重器之四 | “奋斗者”号载人潜水器

大国重器之四 | “奋斗者”号载人潜水器

2023年，“奋斗者”号圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务，开启了“奋斗者”号国际合作和万米载人深潜新征程。

从百米浅海到万米深海，中国载人深潜事业劈风斩浪几十年。2023年，“奋斗者”号圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务，开启了“奋斗者”号国际合作和万米载人深潜新征程。

逐梦深蓝

2020年11月10日，我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器坐底马里亚纳海沟“挑战者深渊”，坐底深度10909米，并带回了海沟底部的岩石、海水、生物等珍贵样品，创造了中国载人深潜新纪录，也是世界上首次同时将3人带到海洋最深处。

2023年3月11日，“奋斗者”号圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务。此航次历时157天，环大洋洲航行22000余海里，充分展现了我国载人深潜作业能力和运维水平，标志着“奋斗者”号运维体系走向成熟、稳定。

图片来源：“国资小新”微博

为什么研制“奋斗者”号？

研制以“奋斗者”号为代表的大深度载人潜水器意义重大，可以带动我国深海能源、材料、结构、通信导航定位等高新技术和产业全面发展，不断拓展新的应用领域，同时也显示了我国在深海科技领域的研究实力和蕴藏的潜力。

未来我国潜水器发展方向是什么？

我国潜水器将继续向全海深谱系化、功能化方向发展，根据不同的任务和目的，选用不同下潜深度的潜水器，为海底资源、地质和深海生物调查以及科学研究、水下工程、打捞救援、深海考古等提供支持。

身怀绝技

“奋斗者”号的研制汇集了近百家科研院所、高校、企业及近千名科研人员的智慧，国产化率达96.5%，代表了当前深海工程技术领域的顶级水平，“奋斗者”号独特的设计也十分巧妙。

• 绿色“肚皮”：绿光在海水中衰减较小，便于在深海中对其进行观测。
• 橘色“头顶”：便于上浮到水面时，能够快速被“母船”发现。
• 鸭蛋形“脸庞”：减少阻力、空间大、抗压能力强。

抗高压

为了保证载客量，载人舱要足够大；为了减轻潜水器的负担，球舱不能太重；为了承受万米海压，做成又大又轻又坚固的载人舱至关重要。“奋斗者”号采用了中国自主研制的新型高强度钛合金做外壳，不仅完美地抗住万米的压力，还大大减轻了自身的重量，扩大了舱内空间。

操控准

深海一片漆黑，地形环境复杂，为了避免触礁风险，得依靠控制系统的精准指挥。“奋斗者”号的控制系统实现了基于数据与模型预测的在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制以及海底自主避碰等功能。“奋斗者”号能在海底自动匹配地形巡航、定点航行以及悬停定位。

续航久

“奋斗者”号在深达万米的海底持续作业6小时，需要潜水器本身有充足的能源。科研团队经不懈努力，研发出了“深海锂电池”，能够在1.5万米海水的压力下稳定供电。

“千里耳”

“奋斗者”号的水声通信系统实现了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输，帮助“奋斗者”号在万米海底精确作业。相较于前两代的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，“奋斗者”号的声学系统实现了完全国产化。

操作精

“奋斗者”号的机械手可360度灵活转动，操作精度达到了1厘米，可以轻松地完成水下布放、拾取等精准操作。

浮力强

潜水器要想完成下潜上浮，离不开自身的压载铁。“奋斗者”号身上装配了4块压载铁，总重量将近2吨。当“奋斗者”号完成作业，准备上浮的时候，它会抛出2块压载铁，开始上浮。

中国深海探索

近20年来，我国载人深潜事业迅猛发展。“7103”号救生艇是中国第一艘载人潜水器，自1971年开始研制，1986年成功。虽然它只能下潜300米，但也是当时最先进的救援型载人潜水器。

随着时间推移，中国探索海洋的深度也在变化，如1986年的“海人一号”、1994年的“探索”号等，都为水下定位、声纳探测、抗压材料和机械控制等诸多领域积累了经验。