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- c5 y! O, c# u7 Q4 ` 我国自主设计研发的载人深海潜水器——深海勇士号，长9m，高4m，重20t，是目前全世界深海作业时间最长的潜水器, 可连续在4500m深海连续工作6h以上，这也是一项新的世界纪录。超长时间动力来自高性能的磷酸铁锂电池，电池寿命是常规电池的10倍，这是中国科研人员五年前突破日本的技术的严密封锁而取得的成果。
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& H6 V k1 N- _! J# F0 O 深海勇士号 % \8 X" a4 c5 ?8 M% t5 W5 B
深海4500m，是海洋生物和矿藏分布最密集的区域。目前，除了美国、法国、俄罗斯、日本，能拥有该深度的载人深潜能力的就是中国了。 1 U m4 `% H: K6 O6 I3 ?) w
深海勇士号由母船——“探索一号”运抵南海目标海域，由滑轮组起吊后投放在预定海面，从海面下潜4500m历时90min，除去上浮时间，留给舱内人员的工作时间大约3h。在这3h内，除了仪器设备自动采集相关数据外，舱内人员还要完成潜水器的行进姿态操作，利用机械臂对海底的海水、泥沙、岩石和生物进行采样。期间，潜水器和球形仓内的人员要面临海底低温、火山管口的热液高温、巨大压强等各方面的严峻挑战。“深海勇士”这一称号，无论对于潜水器还是舱内人员，都是当之无愧的。 $ V6 g2 |( |- V4 A4 r) d7 d3 y
2 `4 p1 N) |7 Q) z2 o9 | P 海底热液 % m- s5 L6 H5 I) Y# E) C/ s, f
大量先进传感器技术为下潜提供参数支持，包括电压与电流、温度、潜水器姿态、姿态调节罐液位、压载水仓液位、舱内二氧化碳与氧气浓度、空气湿度、气压、各个方向的运动速度、海水阻力、障碍物距离等传感器，向舱内驾驶人员与母船指挥员提供实时数据。
' f; c' G1 b1 q P 深海勇士号在下潜之前漂浮在海面，传感设备和通讯检查无误后开始向水仓注水。在注水过程中，水仓内的空气被抽出，气压减小，在压强差的作用下，海水被压入水仓，潜水器的总重增大后实现下潜。在水下，被抽出的空气形成大量气泡，气泡在上升过程中，由于海水深度的减小，压强随之减小，气泡越来越大，上升至海面，能被母船人员观察到。但完成注水后，在水面上将再也看不到潜水器，潜水器与母船的通信将依赖先进的水声系统完成。
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深海勇士号推进器旋翼 - J4 K, R' v0 B0 g& j3 O
如同嫦娥四号软着陆式的登月，深海勇士好接近海底时，也采用类似方式：通过推进器旋翼对海水施加向下的推力，利用力的相互作用实现减速触底。除了这种方式，还可以采用向下喷射铅粒、抛弃压载铅块来减小重力，实现潜水器运动姿态的改变。由于铅的密度较大，细小的铅粒还能比较连续地改变重力，潜水器运动状态改变的效果更好，但铅是一种重金属，对海水及海洋生物的污染不可忽视。2012年，著名导演卡梅隆驾驶的“深海挑战号”就是采用了铅粒与铅块，但这种做法最终被深海勇士号的总设计师胡震所否定。 ) j' t! Z# i5 w. b/ H4 P* ~
9 q+ m5 f$ \4 G6 ]1 _8 [! W: ` 国外“深海挑战者”喷射铅粒
$ K. e( f4 o a5 k0 e+ @( O 在4500m的深海，潜水器每平方米表面将承受4500t重的压力，利用压强公式，不难算出压强达到450倍的标准大气压，大约是家庭高压锅内气压的200多倍，而普通高压锅在达到5个标准大气压时，随时会发生剧烈爆炸。打个比方，这样的压力相当于在指甲盖上，同时站立着10个初二学生。这么大的压强，对潜水器特别是球形载人仓的要求非常高，万一破损，舱内人员将在瞬间被高压海水撕裂。
3 x* P. I1 Z' @, M P) k6 L 潜水器在深海的采样工作，将由一台高精度的机械臂完成，毫米级的精准度不亚于人的手指动作。整个机械臂长2m，由6个“关节”和1个“手爪”组成。“手爪”的结构类似于一个碗夹，区别在于驱动“手爪”的动力由电动机、齿轮提供，而连接电机和“手爪”的缆绳取代了肌肉的作用。机械臂可以轻松抓取60kg的物体，由于浮力的作用，在海底它能抓取的物重更大。
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" O( W# l& M7 v: r' ] C0 ?) _; V 深海勇士号“手爪”与碗夹对比
% o+ g% t0 J8 R9 Z" ^+ g1 T P 21世纪的今天，人类面临人口膨胀、资源短缺、环境恶化等三大难题，解决这些问题的答案答案就是海洋。到目前为止，还有95%海底没有人类涉足，富饶美丽的海底世界亟待人类去探索，水下机器人就是探索神秘海洋的哨兵，而设计和驾驶深海潜水器的科考人员，则是探索深海的勇士！到2020年，中国将成为世界上拥有载人深海潜水器最多的国家。更深、更广、更远，强大的深海探测能力，将引领中国向海洋强国加快迈进！ / z+ @$ a+ c% i, _6 \) x; U0 c8 O
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