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名列“潜”茅!“奋斗者”号如何承受万米深潜重压?

你知道在地球上人类能下潜到最深的地方在哪里吗?

10米,这是普通人在不携带任何潜水装备可以下潜到的深度。

113米,这是一名法国潜水员创造的裸潜纪录。

332米,这是人在借助水下呼吸器后下潜到的最深纪录。

10898.5m,这是2012年卡梅隆搭乘的“深海挑战者”号下潜到达的深度。

下潜!下潜!下潜!

从古至今,人类对深海未知世界的探索远未穷尽。

2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,达到10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。

今天,中国“奋斗者”号载人潜水器将再次挑战全球海洋最深处。

人类为何要不断打破下潜纪录?

面临下潜深度增加带来的超强“水压”,“奋斗者”号又是如何硬核“抗压”?

别眨眼!现在为你揭秘!

国产新型材料“钛”牛了

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“奋斗者”号下潜的马里亚纳海沟一万米处,水压超过110兆帕,相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。

面对如此巨大的压力,“奋斗者”号该如何“抗压”?世界上其他到达过这里的载人潜水器又是怎么做的?

8年前,加拿大导演卡梅隆就曾乘坐着“深海挑战者”号,成功挑战了马里亚纳海沟。而抗压的关键在于它结实耐压的球形载人舱。

与世界上的其他潜水器相比,“深海挑战者”号的球舱的厚度相差不多,但大小却不到它们的一半,可谓“皮厚馅小”,这也是卡梅隆能够抵达万米的原因。

但“深海挑战者”号球舱太小,连五六岁的儿童都很难站直,无法搭载更多的科学家和科研设备。为了能在里面连续待上6个小时,卡梅隆甚至要专门练习瑜伽。

为了保证载客量,载人舱要足够大;而为了减轻潜水器的负担,球舱又不能太重。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。

国产新型钛合金材料就是解决这一问题的关键。

经过多年的不断优化和上千次的测试,中国自主研制的新型钛合金终于问世。强度高、韧性好,可以容纳最多3名乘客安全地在海底进行科考任务。现在,“奋斗者”号终于可以顶住巨大的海底压力,安全载人潜入万米深海。

超长续航!“油腻”的锂电池成“奋斗者”号能量包

每次下潜作业,“奋斗者”号要工作10小时左右。深海高压下,如何避免奋斗者号的锂电池因温度过高引发的自燃隐患?

“奋斗者”号的锂电池,和普通的电池不同,它的内部充满了油。

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“奋斗者”号的上百块单体锂电池为若干组排列,模块之间的间隙中充满了油。当某个电池的温度升高时,热量会先传递给周围的油,然后油再通过电池箱体将热量传递给外部的海水,来缓解电池发热的状况。

这样“奋斗者”号就可以安全下海了吗?当然不是。

每批锂电池在成组前,都要严格进行撞击、针刺、海水浸泡、短路、过充、过放等十几项安全抽检,而且还要进行超过万米压力环境下的安全测试。只有通过层层测试,才能最终成为一块合格的“能量包”,保证“奋斗者”号的绝对安全。

返航利器!“救生衣”带潜水器浮出水面

当潜水器完成工作,准备返航时,它是如何扛住压力,返回海面的呢?

这时,潜水器外层的浮力材料就开始发挥作用了。

浮力材料是成千上万个纳米级大小的玻璃微珠,他们不仅能为潜水器提供足够的浮力,自身也非常结实,经得起海底水压的考验。有了它们,潜水器才能一次次安全地返回水面。

科研人员几十年的辛勤工作,让我们终于有机会下潜到海底一万米。而这当然不仅仅是对技术的探索,更是不断探索求知、挑战自我的欲望。

在下潜的征途上,人类一直在路上。

(中央广播电视总台央视记者周旋 宋亮 陈茜 杨理天 张博 杨虓 齐霁 张效瑜 钱榕洁 王浩 丁潇潇 李舒鹏 王宁 曹昊轩 贺佳贝 刘琦 王秋君 杨思源 刘柄豪 刘翔 张志鑫 孟琳)

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