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楼主: zhh894217
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[专题专项] 我国新研制的4500米和万米载人/无人潜水器:全海深载人潜水器正式立项

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 楼主| zhh894217 发表于 2017-12-11 11:51 | 显示全部楼层
胡震:“深海勇士”号司令
本报记者 陈 瑜

本报记者 陈瑜摄
    “有些问题不是大问题,但会影响潜水器的寿命。即使速度慢一点,我们也要把牢技术。”
    11月30日,这是北京今年入冬以来最冷的一天。在北京外国专家大厦的一间会议室内,一份863计划海洋技术领域“4500米载人潜水器总体集成”课题验收报告却给在场专家带来了阵阵“暖意”。该报告显示,依据经费额度计算,4500米载人潜水器国产化率达到95%;初步估算,每个潜次潜水器本身成本约为“蛟龙”号的20%。
    带领团队创造这一数字的,就是“深海勇士”号4500米载人潜水器总设计师、中船重工702所研究员胡震。历时八年,他终于交出了一份圆满的答卷。
    一切为国产化让路
    “又黑了。”看胡震走来,记者打趣道。人称“胡司令”的他憨憨一笑,不算太白的牙齿冲破两片嘴唇,似乎在向记者做无言的抗议。
    这是49天与海风和烈日相伴的海上时光给他留下的“印记”。
    在10月3日结束的海试中,胡震用两次下潜弥补了多年的遗憾:终于搭乘自己设计的潜水器下潜了,这更是表明一种态度,设备是安全的。
    海洋装备行业有个不成文的规矩,每到一个新深度,总设计师首先要试用。
    对胡震的正式采访定在12月1日,当天4500米载人潜水器研制和海试总结会议开到了中午12点多。
    会后有人拍照留念,有人分发参试证书,纷繁嘈杂的背景声中,每回答完一个问题,他都会提一句:“好了吧。”
    他其实并不赶时间,只是想早点摆脱我们之间如此正式的“聊天”。
    2009年,7000米级载人潜水器“蛟龙”号研制完成后,科技部启动4500米载人潜水器关键技术攻关。2014年,总体集成课题立项时,胡震被正式任命为总设计师。
    把下潜的数字往回撤一点,重点实现关键技术国产化率超过85%的目标,这是课题立项的初衷。
    在4500米载人潜水器上集成的许多国产化装备的雏形是国家各个科技计划支持下形成的样机。
    载人球壳、超高压海水泵、充油锂电池和推进器,光让这四项关键技术从样机走向装备,课题组花了整整5年时间。
    2012年到2014年,这是胡震最难熬的三年,虽然有些技术已经取得进展,但样机与产品要求有差距,原计划2015年完成的课题只能延期。
    “大深度潜水器的使用条件十分恶劣,工况复杂。受制于我国工业生产水平,从技术到装备之间存在巨大的鸿沟。”胡震解释。
    精密仪器超高压海水泵好比鱼鳔,直接影响潜水器的稳定航行。课题组引进竞争机制,两家承研单位在关键技术攻关基础上完成了样机研制、样机测试并组织专家验收。
    钛合金载人舱球壳是潜水器最关键的部件,它的研制过程也是一波三折。
    要先分析1/4球壳,再加工出整球。然而,在检测两家单位加工的三个球壳时,科研人员又发现了新问题。
    “有些问题不是大问题,但会影响潜水器的寿命。即使速度慢一点,我们也要把牢技术。”
让胡震自豪的是,经过8年的艰苦攻关,我国已具备载人舱、浮力材料、锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、控制软件等10大关键部件的自主研制能力。
    干活不是为了荣誉
    “蛟龙”号是胡震接手的首个“国字号”项目,他担任的是“蛟龙”号副总设计师。对于海洋科研工作者来说,这是“百年难遇”的大项目。
    “蛟龙”号被大家亲切地称为“小胖”,胡震被誉为“小胖之父”。潜水器的每个细节他都了如指掌,人都打趣说,他爱“蛟龙”号胜过自己的儿子。
    在“蛟龙”号海试过程中,每次下潜前,他总是第一个来到后甲板,沿着潜水器的护栏爬上爬下,像看护自己的孩子一样,仔细检查每个部件,然后指挥试航员对整个潜水器进行下潜前最后的通电检查,确保做到万无一失。
    下潜过程中,他没有固定岗位,但总是守在“炮楼”里,协助完成指挥沟通工作。下潜任务结束后,当大家沉浸在喜悦中时,他却在后甲板忙着检查潜水器……
    2012年6月23日,“蛟龙”号突破7000米最大设计深度的前一天晚上,维护工作进行到凌晨1点半。当所有工作完成后,胡震最后一个离开后甲板回到舱室。第二天早上5点多,他又第一个来到后甲板……
    “我这人最大的特点是没有亮点。”胡震又是呵呵一笑,“我们只是‘白开水’,平平淡淡。干活是本分,不是为了荣誉。”
    开发海洋不能总靠国外技术
    “因为试题太难,语文没考及格。”当科技日报记者提起这段“糗事”时,他习惯性地反问:“咋了?”
    胡震并不隐藏自己的“黑历史”:
    1985年,他以优异的数学、物理等理科成绩被衡阳工学院录取,入读该学院计算机应用软件专业。这位来自江苏江阴的“农村娃”开始了他的第一次独自远行,学起了从来没见过的计算机。
    研究生毕业后,爱读《海底两万里》的胡震最终与海洋结缘,投身于自己热爱的深海载人潜水器的设计和研发工作。但当时国家投入少、条件差,除了搞科研还要到处去跑市场,免费给人干活,目的是检验设计出的潜水器与实际工程需求能否衔接,以便后续改进。
    身边的同事陆续离开了海洋科研岗位,能吃苦的胡震却在十年坚守和等待中做了很多事。“总感觉我们国家在这方面迟早是要发展的,开发海洋特别是以后海洋安全方面肯定要靠自己,不可能总靠国外的技术。”胡震说。
    今年海试,“深海勇士”号潜水器下潜了28次,他并不讳言其中两次不成功的下潜。但在出现问题后,胡震和同事们连夜解决问题,保证第二天能正常下潜。
    参与到4500米载人潜水器制造的单位共计94家。其中也不乏一批新鲜“血液”,像宝鸡钛业股份公司、无锡丰晟科技有限公司、中航工业集团625所等单位首次涉足海洋。
    “他们的加入,不仅开拓了自身业务领域,也带动了一批通用技术和产业的发展,为进一步培育壮大国内海洋高端制造业奠定了基础。”胡震说,这也为研制万米载人/无人潜水器、挺进“地球负极”、建设“深海空间站”、实现深海装备功能化提供了坚实基础。
    记者手记
    这是篇推迟了5年多的人物稿。
    我和胡震相识于“向阳红09”船,当时“蛟龙”号即将迎来7000米级海试。但他一直对媒体心存“戒备”,每每一提到“讲故事”,他首先反问:“你干嘛?”他习惯了低调,习惯了“躲”在人堆里。
    印象最为深刻的是,身为“蛟龙”号副总设计师,胡震当时竟然住在“六室一厅”的上下铺。“六室一厅”是大家对“蛟龙”号母船“向阳红09”船后大舱的戏称。如果将餐厅比作一楼,“六室一厅”算地下一层。扶着只够一个人通过的窄梯,得往下走十来级台阶。这里人多、空气流通性差,空气中弥漫着烟味、酒味甚至汗臭味。
    至今,我仍清楚记得他当时的回答:“这里离干活的地方近。”
    人物稿不好写,写自称“没亮点”、处处躲媒体的“白开水”更不好写,枉费我认识“司令”这么多年了。
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_383777.htm?div=-1
ssizz 发表于 2018-1-15 18:45 | 显示全部楼层
全海深载人潜水器浮力材料开展定型测试
  “蛟龙”号最大工作深度水下7000米左右,但世界上最深的地方在海平面以下超过10000米,那里人迹罕至,有太多的未知等待人类去探索。中国想要到达这样的深度,就需要新的载人潜水器,这就是目前正在研制的全海深载人潜水器,属于国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项。
  日前,中科院理化所为全海深载人潜水器全新研制的浮力材料开展了定型测试,即将开始正式生产。
  为全海深载人潜水器全新研制的浮力材料,在中科院深海科学与工程所的实验室进行了一系列不同的测试试验。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:我们把它放在有正常标准的万米海水压力的环境中;增加它的试验倍数,用更高的压力来测试浮力材料的性能。测试完以后,还要进行上百次、上百小时的测试,来验证它的浮力性能。测试时间是很长的,有十几天。
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  据了解,进行定型测试的浮力材料样品,是运用两种不同的工艺路线研制的,测试也是为了选择一种更优的方案,运用到真正的生产当中。全部浮力材料都必须要首先经历模拟万米水下压力环境的保压试验,测试材料是否能够满足实际工作环境要求。在此之后,工作人员对浮力材料抽取多种类型的样品,进行不同的测试。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:根据万米载人潜水器的需要,浮力材料的生产工艺有好几种,我们要选到最好的工艺,确定了工艺以后,就开始批量生产。世界上具备万米载人潜水器浮力材料生产能力的国家屈指可数,之前也只有澳大利亚。研制成功后,我们将是世界上第二个能够生产万米载人潜水器所需要的浮力材料的国家了。
  多项测试检验材料各种性能
  定型测试要通过多项不同方面的试验,检测浮力材料的各种性能。
  专家告诉记者,全部浮力材料都必须进行工作深度保压试验,而且严格要求材料外观不能发生任何损坏,在这项试验之后,要对材料进行称重,确定材料的重量变化能够严格控制在非常小的范围之内。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:从水面到万米的海底,海水密度是变化的,温度也是变化的,那么浮力材料,它随着深度的变化,体积会有缩小,然后有一定吸水,就是重量会增加。我们要把这个数值控制在我们可控的范围之内,计算的时候会更加精确。另外,包括它体积的收缩导致排水体系减少,我们可以预先控制。
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  通过保压试验的浮力材料,要接下来进行抽检,完成包括超过实际工作压力的保压试验、实际工作压力的上百次循环试验以及力学性能测试等,这些试验都是针对材料的不同方面性能而专门设计的。严苛的指标要求,也经历了反复计算才最终确定。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:我们已经实现了浮力材料的国产化,现在的话,是在国产化工艺的基础上,优中选优,生产出质量更好、抗压能力更好的微珠,通过更优的一个配方,更优的处理,实现万米浮力材料的生产。
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新型浮力材料可抵抗万米水深压力
  正在研制的全海深载人潜水器,将带领中国的科学家到达地球上最大深度的洋底开展科学作业,这个深度超过了水下一万米。超万米的水深,对浮力材料,甚至潜水器来说,将带来哪些挑战?
  普通人日常背着压缩空气瓶,能够下潜的深度大概是在水下三四十米左右,这对潜水器来说,可以用“蜻蜓点水”来形容。全海深载人潜水器,要载人突破万米水深,要抵达这样深度,潜水器首先要面对的挑战,就是水下极高的压力。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:万米水深的压力,如果要比喻的话,就像我现在站的这个地方,头顶上有500个”深海勇士”号载人潜水器顶在我头上,一个平方米顶着一万吨的重物,这样一个概念,所以这是个非常庞大的数字。我们对人下到万米的安全,要更加关注,更加重视。
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  潜水器的耐压壳体主要是用金属制造而成,密度大于水,想要承受这样的压力,还要自如地上浮下潜,就需要浮力材料的密度足够小,同时能够提供足够的浮力。科研团队在“深海勇士”号载人潜水器项目中,攻克了运用于深海装备的浮力材料在研制中的难关,这也使得现在全海深载人潜水器的研制有了更多经验。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:从这十几年来,我们的技术的积累,“蛟龙”号、“深海勇士”号给我们很多经验,使我们能够缩短研制时间。更重要的一点,是我们现在可以做一个极致设想,就是针对这样的一个极限环境,我们把我们的方法,我们把我们的设计目标,它的准确度,它的集中度,它的密度,更加集中了。
  叶聪表示,除此之外,新型浮力材料在研制过程中,也推动了我国相关领域的原材料生产、加工等一系列工业基础的提升,这都将对国家未来的装备制造起到重要支撑作用。
http://www.chinanews.com/gn/2018/01-15/8424514.shtml
 楼主| zhh894217 发表于 2018-1-31 10:01 | 显示全部楼层
我万米全海深载人潜器完成初步设计评审
    科技日报北京1月30日电 (记者付丽丽)“目前,我国万米全海深载人潜器已完成初步设计评审工作,开始进入详细设计阶段。”30日,在中船重工2018年度工作会上,中船重工科技与信息化部高级专务王俊利透露。
    王俊利介绍,当前,从国家层面讲,载人深潜器发展要系列化、谱系化。通常来说,作业型的载人潜器大多集中在3000—4500米深范围,7000米(“蛟龙”号)是当前载人作业最深的,4500米(“深海勇士”号)是作业范围最通用的,可以达到大洋98%以上范围,3000—4000米各种不同使用用途的潜器也在布局。
    “去年开始,我们承担了目前世界第一的全海深载人潜器研制,具备到万米以下海域作业的能力,可以到海洋的任何地方,将在下一个五年计划期间开展海试。”王俊利说。
    就操作难度来讲,王俊利表示,4500米和7000米的深度操作难度是一样的,只是对装备和系统的要求不同。当前,4500米载人深潜器装备国产化率已达到90%以上。
    会上,中船重工集团公司新闻发言人刘郑国介绍,2017年中船重工重大科研项目深入实施。具体来讲,深海空间站总体方案深化论证、关键技术攻关、能力建设等有序推进,实施方案正待国务院审批;“深海勇士”号载人作业潜器研制成功并交付用户;40兆瓦级间冷循环舰船燃气轮机、简单循环燃气轮机和33兆瓦级燃气轮机研制深入推进等。集团公司科技创新与研发项目首次立项23项、经费8.76亿元,重点支持海洋装备、动力机电、电子信息、新能源与新材料等技术与装备研发。
    刘郑国表示,2018年中船重工将继续稳中求进,高质量完成军工任务,发展军民融合产业,加快结构调整转型升级,军民融合产业是新时代中船重工高质量发展的主体支撑,必须在专业化、规模化、集约化、国际化发展中优化结构、重点突破、拓展提升。同时,坚持创新驱动发展,培育壮大新动能,在海洋装备及相关技术的基础和前沿领域取得更多具有国际影响力的重大科技创新成果等。
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_387668.htm?div=-1
漆室葵忧 发表于 2018-1-31 16:51 | 显示全部楼层
zhh894217 发表于 2018-1-31 10:01
我万米全海深载人潜器完成初步设计评审
    科技日报北京1月30日电 (记者付丽丽)“目前,我国万米全海深 ...

加上这块拼图就全覆盖了。
langge945 发表于 2018-2-4 13:23 | 显示全部楼层
6329米!国产“海翼”号水下滑翔机刷新世界纪录 转自装备科技 作者:朱婧倩、张敏
       深海滑翔探“龙宫”
       新年伊始,滑翔机“火了”!不过,这个滑翔机并非我们想象中的能在空中翱翔,它特指会在水下“飞”的水下滑翔机。习主席在2018年新年贺词中,对我国科技创新与重大工程建设进行了总结,其中就提到我国自主研发的“海翼”号深海 滑翔机。“海翼”号深海滑翔机曾在马里亚纳海沟成功完成大深度下潜观测任务,最大下潜深度达到6329米,一举刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。
       作为一种新型水下机器人,水下滑翔机是一种具备大范围、大深度运动能力的深海监测平台。在深海探寻“龙宫”之时,水下滑翔机主要利用净浮力和姿态角调整获得前进的动力,具备能源消耗小、作业时间长、航行距离远、投放与回收简单等诸多优势。美国国防部曾表示将持续加大水下滑翔机研发力度,以保证美国海军的水下作战优势。一个属于水下滑翔机的时代已悄然而至。
        通过浮力变化实现“水下翱翔”
        暗无天日的深海,沟壑交错的海底,难以捉摸的暗流,严酷的海洋水文条件给水下作业带来诸多风险和挑战——深海监测目前依旧是一道未解的谜题。
传统海洋观测,高度依赖固定系泊设备和海面船只,飞机与卫星也只能在海面观测时“搭把手”。如今,一种可在高危环境下执行高风险任务的机器人悄然诞生,这种可在水下“飞”的“深海精灵”,就是水下滑翔机。
顾名思义,水下滑翔机借鉴了航空领域滑翔机的经验,以浮力作为推进动力,通过浮力变化实现水下“翱翔”。水下滑翔机具备了在深海中长时间连续工作的能力,并且在滑行过程中自身消耗能量低,是可持续的深海观测平台。
       不用螺旋桨在水下怎么“飞”?原来,“深海精灵”还有一个“小肚子”,可以通过控制“肚子”大小来改变自身浮力,进而实现在海水中的运动。通常,水下滑翔机浮力引擎外部都装有一个气囊。当下潜到预定深度完成任务后,水下滑翔机就会将机体携带的液压油压入气囊中,随着气囊的膨胀,滑翔机的密度会逐渐低于海水密度,进而实现上浮。当需要前后运动时,“海翼”号配备的可前后移动电池就能大显身手。下潜时,“海翼”号的电池会自动前移,前部的“翅膀”会产生向前的推力,上浮时“海翼”号电池自动后移,这样就可在不断的下潜上浮过程中实现折线前进。
       1995年8月,美国海军战略司令部提出“先进水下无人舰队”构想。为顺应这一发展趋势,世界各国纷纷开展了类型多样、用途广泛的水下机器人研究,其中就包括水下滑翔机。目前,美国、法国、日本、加拿大等国的水下滑翔机已形成多种型号,在体系结构和性能上各有所长,部分型号已经实现了产品化。
        美国自上个世纪90年代起就开始进行水下滑翔机的研究,目前已成功研制出多种型号的产品。金枪鱼机器人技术公司研制的“喷射滑翔者”水下滑翔机,使用一组电池就可连续部署超过6个月。为充分提高水下滑翔机的运动速度和浅海部署能力,美国海军研究办公室在“水下自主计划”需求下,资助ANT公司先后向美国海军交付了18套水下滑翔机,还增加了水雷探测、障碍规避和防范蛙人等功能。
        圆圆的头,前部长着一对“翅膀”,筒状修长的身体,后面拖着长长的天线尾巴,水下滑翔机的外貌大致如此。随着相关技术的发展,看似“呆萌”的水下滑翔机早已集成了壳体、浮力机构、控制、传感器、水声通信、导航及发射回收等诸多技术。毕竟,要想在深海“大闹龙宫”,还必须要有自己的独特“魔法”。
        水下滑翔机动辄在几千米深的水下活动,那可真是“压力山大”。为避免被压成“馅饼”,水下滑翔机必须使用轻便耐压的特殊抗压材料。我国研制的“海翼”号7000米级水下滑翔机还采用了由轻质碳纤维材料制成的外壳,不仅穿上了“铁布衫”,还成功“瘦身”,为携带更多电池提供了空间。同时,为保证潜得更深、跑得更远,还必须进行相应的减阻设计。通过独特的前缘设计,水下滑翔机有效减少了阻力,进一步提升了续航时间。
水下滑翔机动不动就在海里“跑”,一不小心“跑丢了”怎么办?别怕,水下滑翔机装备了通信与导航定位设施,通过姿态控制把天线最大限度抬离水面,并与卫星等终端建立稳定通信,源源不断地传输位置、姿态、状态和采集到的各类海洋特征数据。
        此外,水下滑翔机的发射方式包括水面平台发射、通过吊臂和特殊发射装置发射、通过甲板安装的固定轨道发射等多种方式,使用后也可通过固定式导轨、吊臂、回收笼以及人工方式收回。
        强对抗、快节奏、非线性的信息化海上战争,对侦察监视、指挥决策、火力打击等诸多环节提出了更高要求,水下战场空间“无人化”已成为大势所趋。水下滑翔机能源消耗小、作业时间长、航行距离远、投放与回收简单,可重复使用及大量投放,在未来的“水下暗战”中将发挥重要作用,是未来水下军事对抗不可或缺的“多面手”。
        海洋环境监测平台。水下滑翔机最大的特点,就是能在特定作战区域持久存在并进行监听。通过配备收集关键数据的传感器,水下滑翔机可对海洋温度、密度、深度、潮汐、海流等进行长时间、大范围的测量,不仅提供科学、可靠的水文数据,更能精确掌握水下声音传播特性,为水下作战提供情报和信息支撑。同时,由于水下滑翔机体积小、重量轻、可控性好,可由多个水下滑翔机组成大规模水声观测阵列,与其它海洋环境探测手段“强强联手”,构建完备的海洋环境探测体系。
       水声侦察机动尖兵。水下滑翔机具备长航时、高隐蔽性特性,可将其部署在港口、海峡和出海口,对潜艇、水雷、蛙人等目标进行隐蔽侦察和预警探测,为反潜作战提供早期预警信息,构建起水声侦察网络。美国尤其重视水下滑翔机在水声侦察中的应用,通过美国海军研究院资助的“自主海洋采样网”项目先后开展了一系列海洋水声探测试验。未来,还可通过水下滑翔机的“内部接力”对目标实施不间断长时间跟踪,构建起完备的水声侦察预警网络,锻造出低成本的水下反潜巡逻编队。
       水下通信网络节点。水下滑翔机搭载有水声通信、无线通信和卫星通信等多种通信设备,可作为通信网络节点实施中继通信,或将成为“海基物联网”的重要组成部分。美国海军在其《无人潜航器主计划》中,明确提出把水下滑翔机作为通信和导航的网络节点。在航行时,水下滑翔机可通过水声通信与其他滑翔机、潜艇及水面舰艇实时传递信息;处于水面状态时,它也可以通过卫星通信将信息传送至岸基中心和高空长航时无人机,有效遂行联合反水雷、反潜作战等多样化军事任务。
ssizz 发表于 2018-3-25 17:52 | 显示全部楼层
补上一个去年的新闻。
http://www.chinanews.com/gn/2017/11-27/8386245.shtml
万米载人潜水器载人球舱完成“门窗”开孔 2020年将海试
  近日,中国自主研制的海底1万米潜水器载人球舱完成出入口、观察窗的开孔工作,载人球舱是潜水器最核心的部件之一,是潜航员的主要活动区,球舱主体为钛合金,全部建成后将成为世界上下潜深度最大,最先进的潜水器之一。

                               
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  为载人球舱的出入口和观察窗开孔是载人球舱最重要的工序之一,对材料和技术要求极高。在现场,记者看到,刚刚加工完的半球上有两个孔,最大的就是今后潜航员出入潜器的大门,另外一个是观察海底世界的“车”窗。
  宝鸡钛业股份有限公司总经理 贾栓孝:它特殊就是万米的材料,整个球壳的要求,比4500和蛟龙号都要高得多。从材料成型、焊接,包括整体的结构都已经发生了比较大的变化。

                               
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  2020年将海试 预计下潜深度超1万米
  2020年,中国自主研发制造的全新一代载人潜水器计划将在世界海洋最深处的马里亚纳海沟进行海试,预计下潜深度超过一万米。由于深海压力巨大,所以载人球舱从选材上就与4500米深海勇士号和7000米蛟龙号不同。
  宝鸡钛业股份有限公司总经理 贾栓孝:我们在选材的时候就选择更高的,强度更高的一些钛合金。这也是我们第一次尝试,全世界也没有现成的材料可参考。
  ​万米深海,潜水器要承受的压力相当于在指甲盖上放一辆汽车,潜水器球舱是保证3位潜航员安全最重要的屏障。新一代钛合金制造的球舱不论是形状、圆度、壁厚都精心设计。在完成两个半球焊接,组装等工作之后,预计明年上半年进行海底1万米模拟压力测试。
  深海全覆盖 中国制造“钛”厉害
  载人球舱使用的钛合金材料之前一直被广泛适用于航空航天领域,科研人员发现,钛合金用于深海装备更为理想,拥有诸多优越性和独特性。
  首先,钛具有强大的防腐功能。中国自主研制的万米载人潜水器预计将使用30年,几乎不腐蚀的特性大大提高钛合金载人球舱的耐用性。
  另外,要克服深海压强,钛合金不仅强度高而且具有弹性,可以在下潜和上浮的过程中,保持硬度不变形,给潜航员提供安全的空间。除此之外,科研人员还大胆推翻原有的设计。之前国外的载人球舱使用的都是瓜瓣焊接,也就是先制造西瓜瓣,再焊接为一个整球,不仅焊缝多,工期长,而且安全性方面有待提高。万米潜器使用半球焊接,减少了焊缝数,工艺更难,但是可靠性显著提高。
  载人球舱研制达国内最优水平
  ​目前正在建造的万米载人潜水器,具备覆盖全球海洋100%海域的作业能力,处于世界先进水平,而且全部由中国人自主研制,创造了多个中国第一。尤其是载人球舱,作为潜水器的主结构之一,研制水平达到国内最优。
  万米载人潜水器球舱课题组副组长 王鼎春:整体球的尺寸精度,球体的尺寸精度和整体热处理技术,也是在这么大的一个钛合金的装置上面第一次实现。我认为通过我们深海勇士号钛合金载人球的研制和制造过程,我们整个的载人球舱的技术实现了同国外的跟跑和并跑的过程,而且通过这个技术,将来在浅海深的11000的钛合金载人球舱可以实现领跑的过程。
20180325175009296.jpg 20180325175026453.jpg

ssizz 发表于 2018-3-26 14:08 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
http://www.chinanews.com/m/shipin/2018/03-26/news761953.shtml
万米球壳开始焊接
ssizz 发表于 2018-5-20 19:29 | 显示全部楼层
特写:“深海勇士”号南海夜潜
  新华社“探索一号”5月20日电(记者张建松)静谧的南海之夜,繁星点点,新月如钩。中国科学院深海科学与工程研究所“探索一号”科考船上,机器轰鸣,灯火通明。19日晚,“回家”不到5个小时的“深海勇士”号载人深潜器,连续作战,在近1400米深的海马冷泉区,展开夜潜作业


  “探索一号”科考船上,潜器运行保障人员训练有素、各司其职,有条不紊地进行各项准备工作。据深潜部负责人杨申申介绍,“深海勇士”号回到母船“休息”期间,需要进行充电、给潜器充高压空气、给载人舱充氧气、更换二氧化碳吸收剂、装压载铁、更换采样篮、全流程例行检查等工作。
  潜器入库后,只见运行保障人员麻利地打开“深海勇士”号腹部舱盖,首先接上插头充电。潜器连夜加班的充沛精力,来自强大的锂电池,充一次电,能在海底遨游10个小时。“深海勇士”号还打破了潜器“无动力下潜、无动力上浮”的传统,借助锂电池的澎湃动力,快速上浮和下潜,大大节约了往返时间,增加了深海作业的时间
  由于锂电池充电最快只需4个小时,其它各项“补充能量”和“体检”等工作,也要在4小时内完成。正值晚餐时间,运行保障人员紧张而忙碌,顾不上吃饭。在潜器最前方的采样篮里,装满了上个潜次采集的样品。科学家积极配合潜器保障人员,立即对样品进行处理,清空采样篮。
  “由于每个潜次的科学目标不同,重点采集的样品不同,采样篮的布置也很有讲究,需要兼顾载人舱观察窗的视角、机械手的活动范围及最佳作业区域、观通系统中摄像机及灯光的布置等,每次布置都不一样。”杨申申说。
  19日20:45,一切准备就绪的“深海勇士”号缓缓离开机库。关闭载人舱舱门、导接口连接、潜器起吊、外摆入海,操作顺利进行。入水瞬间,前方的探照灯突然打开,漆黑的海面上,充满了科幻般色彩。蛙人进行脱钩和解缆后,“深海勇士”号就在一团幽蓝的光晕笼罩下,开始南海夜潜。
  “由于深海里本来就没有光线,对于潜器来说,白天作业和晚上作业的状态是一模一样的。但由于工作人员夜间操作比较辛苦,风险比较大,即使国外许多先进的载人深潜器,也很少安排夜潜。”杨申申说。
  20日6:10,迎着朝阳,“深海勇士”号浮出海面。潜器支持人员顺利将它接回母船。几个小时后,它又将投入新的下潜工作。
  “深海勇士”号由我国自主研制,在稳定的性能和高效的作业等方面,已显示不凡实力。在前两个试验性应用航段中,曾连续下潜20次,刷新了我国载人深潜连续下潜作业纪录。
  “开放、高效、低成本、专业”是“深海勇士”号开展试验性应用的基本原则。中国科学院深海科学与工程研究所计划让“深海勇士”号每年下潜的次数大于50次,并逐年提高下潜次数。
  “对于海上科考而言,最没有意义的事,莫过于在平静和良好的海况下,却无所事事。”中国科学院深海科学与工程研究所所长丁抗说。
http://www.chinanews.com/gn/2018/05-20/8518303.shtml
 楼主| zhh894217 发表于 2018-5-24 13:07 | 显示全部楼层
细数“深海勇士”号的“黑科技”
本报记者 陈 瑜
    戴上VR眼镜,在2018年全国科技活动周暨北京科技周活动主场,体验者可以跟随我国4500米级载人潜水器“深海勇士”号,一同下潜至4500米深海,体验深海科考作业场景,探索热液和冷泉的地理奥秘。
    在我国南海,真正的“深海勇士”号正在执行我国“南海深部计划”西沙深潜航次任务。
    我国自主研制的“深海勇士”号,它有哪些看家本领呢?
    海面示位装置变身移动“灯塔”
    静谧的南海之夜,繁星点点。5月19日晚,“回家”不到5个小时的“深海勇士”号载人深潜器,连续作战,在近1400米深的海马冷泉区,展开夜潜作业。
    这并不是“深海勇士”号第一次夜潜。
    “我们研发了海面示位装置,该技术可以让潜水器浮出水面时把位置信息通过卫星发送到母船上,母船上的水面监控系统会将潜水器实时水面位置信息显示在监控界面上。即使海面光线很暗,水面支持人员也知道潜水器在哪,从而完成高效回收。”中国科学院沈阳自动化研究所高级工程师、“深海勇士”号控制系统负责人祝普强说,该装置被安装在应急浮标上,当潜水器出现紧急状态时,母船可以根据漂浮到水面的应急浮标位置,采取进一步的应急措施。
    “回家”不到5个小时缘何能连续作战?祝普强解释,这是因为潜水器采用了多传感器、双网冗余设计,进一步提高了潜水器的安全性、可靠性,让大频率使用环境下的控制系统全程无故障。此外这与整个团队对潜水器技术掌握更加深入、国产设备技术成熟度大大提高直接相关。
    高精度组合导航实现重复定点作业
    在陆地上开车需要卫星定位系统导航,在卫星定位系统并未覆盖的深海,如何判断潜水器的运动速度与环境情况?多普勒测速仪类似于陆地上的定位导航系统,借助它,潜航员可以判断潜水器开到哪了、通过现有行驶路线是否到达目的地。
    中船重工702所研究员、“深海勇士”号载人潜水器总设计师胡震说,很多应用场景要求潜水器在不同潜次,可以到某一个固定的点作业。要让潜水器具备重复到达指定地点的能力,需要提高导航定位系统的高精度。
    “深海勇士”号装备了可以实现超短基线和长基线两种定位模式的综合水声系统,其中长基线可以让潜水器知道自己在哪儿,超短基线可以让母船知道潜水器在哪儿。
    胡震告诉科技日报记者,基于国产化的多普勒测速仪、惯导传感器、综合水声系统,“深海勇士”号的高精度组合导航系统,将定位能力提高到亚米级,可实现多次“踩”在某个固定点。
    深海电池寿命实现数量级式增长
    依据经费额度计算,4500米载人潜水器国产化率达到95%。国产化率的提高也大大降低了运行成本,提高了科考性价比。
    胡震告诉记者,“深海勇士”号下潜成本降低,与改用锂电池直接相关。以前其他潜水器使用的银锌电池可用次数为50次,锂电池将这一数字提升到500次,使用寿命长达5年。
    无动力下潜、无动力上浮,在国际深潜界以前的概念里,这两个过程不用电,但耗时较长。
    深海锂电池的使用颠覆了这个理念,潜水器可借助电力快速上浮和下潜,增加在深海作业时间。
    “深海勇士”号还突破了钛合金载人舱、超高压海水泵、低噪声推进器、浮力材料等关键技术。胡震表示,通过研制“深海勇士”号,我国大深度载人深潜技术和装备制造取得突破性进展,全面具备了自主研发和制造深海载人潜水器的能力。
    (科技日报北京5月22日电)  
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_395141.htm?div=-1
 楼主| zhh894217 发表于 2018-8-29 10:23 | 显示全部楼层
载人潜水器设计师叶聪:探寻万米海底奥秘
    本报记者 陈 瑜
    弘扬爱国奋斗精神 建功立业新时代
    上午9时接到电话:“计划有点变化,我现在忙完了,你找个地方咱们聊聊。”
    一个小时后,记者见到了中船重工702所水下工程研究开发部主任、全海深载人潜水器总设计师叶聪。
    一身黑色休闲装,单肩挂着一个黑背包,当时他已离家4天。
    “先去沈阳开总师组会,然后在北京看了球壳焊接工艺的进展,昨天还在北京上海间往返了一次。”甫一坐下,叶聪感慨,现在压力太大,日程计划得满满当当,但往往还是赶不上变化。
    但叶聪说,自己是幸运的,因为国家对海洋事业的重视,在不到20年参与3个深海载人潜水器型号,而且是3个完全不同的型号。
    修改百遍完成“蛟龙”号设计任务
    长江边长大的叶聪对水有着天然的亲近感。
    2001年毕业时,国内船舶行业还比较景气,不少同学选择传统行业时,喜欢尝鲜的叶聪却对水下的新概念船发生了浓厚的兴趣,去了中船重工702所。
    幸运的是,一到702所,他就接触到了“蛟龙”号载人潜水器项目——对业内从事水下机器人技术研发的科研人员来说,这是一辈子才可能等到的机会。
    虽然只是一个初出茅庐的新人,打杂之余,凭着自己的理解,叶聪坚持做设计图,一版不行,再来一版。
    这给“蛟龙”号总设计师徐芑南留下了深刻印象:“他是个很有想法,做事踏实、细心、执着的年轻人。”
    2003年,刚刚工作两年,叶聪以助理工程师身份担任“蛟龙”号总布置主任设计师,也是该项目最年轻的主任设计师。
    打个不恰当的比方,总布置主任设计师类似办公室职能——所有潜水器设备的功能、指标、接口都需要通过它来协调和配置。
    从立项设计开始,“蛟龙”号每个设计阶段的潜水器总图均出自叶聪之手。他需要熟悉“蛟龙”号的每一个零件,把正常和应急状态下的每一个的操作和应对分析清楚。
    叶聪自认不是个优秀学生,但优点是喜欢自己动手设计,并坚持做自己喜欢的事情。
    耐压构件密封、控制、水声通信……面对研制中一块块难“啃”的骨头,叶聪从零开始,边学习边设计,从最初的草图到完工图,几年下来修改了几百遍,在没有母型船提供参考借鉴的情况中,完成了“蛟龙”号的总布置设计任务。
    在下潜中完善设计
    比起设计师,叶聪更出名的身份是试航员,俗称“深海的哥”。
    海试4年,“蛟龙”号累计执行51个潜次,叶聪参与的下潜任务就达38次,这一数字甚至超过职业潜航员。
    叶聪说,对设计师来说,如果不下潜,设计只能来源记录的数据,如果亲自下潜,将多方数据进行有效关联,是提高潜水器实用性、总结设计方法的绝佳机会。
    4年间,“蛟龙”号首部的灯光、采样篮布局并不一样,都是通过边海试边改进的方式完善,从注重潜水器的机动性到向作业性能倾斜。
    因为不同作业特点,蛟龙、深海勇士和全海深载人潜水器外形也并不相同。
    “深海勇士”号更强调作业性能,身为型号副总设计师,叶聪将潜水器前脸设计得类似越野车的车头,给予灯光、摄像机和作业工具很大增改装的空间。
    在设计全海深潜水器时,因为在经验、方法上已有很多积累,可以很好地平衡和优化机动性和作业性能。
    “协调地完成潜水器的功能和性能指标是设计的第一层次,经过优化,精准极致地完成是第二层次。”叶聪说,自己一直努力的方向,是能够在方式、方法和模式上取得创新。
    希望能乘自己设计的潜水器造访万米深渊
    2016年,全海深载人潜水器项目正式立项,37岁的叶聪正式挂帅总设计师。
    “蛟龙”号在7000米处的压力是700个大气压,万米级载人潜水器还要增加400余个大气压。这样的高压对潜水器的结构设计、材料等,都提出了巨大挑战。
    今年7月,全海深载人潜水器完成设计,转入全面建造阶段。叶聪形容,是骡子是马,要开始遛了。
    作为总师,他感到空前的压力。“在研制的每一个阶段,从方法、材料到部件、装置都需要像体检一样做评定。考核的多个指标里,可能会有些偏差,这都需要总师综合平衡后拍板。”
    这些年,国内参与载人潜水器的核心单位已经多达40多家,部分装置级的项目甚至引入了PK机制,作为这支平均年龄只有34岁的团队少帅,叶聪还有个小目标,2020年项目完成时,他希望搭乘自己设计的潜水器,造访万米深渊。
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_402590.htm?div=-1
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