中国“彩虹鱼”号深潜器，可载3人到万米深海底探险，全球最牛！

在载人深潜器研制领域，中国是后来者，但中国进步很快！中国已研制出拥有国际先进水平的、7000米级的载人深潜器“蛟龙号”！

现在，中国正在研制比“蛟龙号”先进一代的万米级载人深潜器“彩虹鱼”号……

中国的“彩虹鱼”号载人深潜器，可载三人，定于2020年潜入万米深海底探险！

作者：楚人陈奇雄

据新华社报道，近日，中国深渊科学考察队，利用自主研发的三台全海深探测器，在万米深渊成功完成科考任务。这标志着中国科学家在探索人类未知的深海世界奥秘方面，又迈出一实质性的一步。

当地时间2016年12月27日，由上海海洋大学深渊科学技术研究中心和上海彩虹鱼海洋科技股份公司组成的深渊科学考察队，搭乘中国自产的科考母船“张謇”号，前往西南太平洋公海，对一条7000米～10000米深渊海沟成功进行了科考作业，从科考母船“张謇”号释放的三台万米级着陆器，在万米深度（最深下潜到10890米）海中，进行了一系列科学考察作业，获得了非常宝贵的、来自万米深渊的宏观生物活体、微生物及海水样本和影像资料。这证明中国科学家自主设计的万米深着陆器，具有在万米深海底作业的能力。

值得一提的是，执行此次科考任务的母船“张謇”号，2016年上半年才建成投入使用。该船是世界上综合性能最好、技术最先进的远洋综合考察船之一。

“张謇”号科考母船，船长97米，船宽17.8米，设计排水量4800吨，巡航速度12节，续航力1.5万海里，载员60人，自持能力60天。

根据海水深度，国际海洋科学界将0到1000米深的海洋，称为“浅海”；将1000到3000米深的海洋，称为“半深海”；将3000到6000米深的海洋，称为“深海”；将6000到11000米深的海洋，称为“深渊”。

（下为中国“蛟龙号”载人深潜器）

为查明深渊区的海洋生物种类、海底地质状况，中国科学家正在按计划给“张謇”号科考母船，研制配套的深渊探测器材与装备。1台可在11000米深海水中作业的载人深潜器，1台可在11000米深海水中工作的无人潜水器，3台可在11000米深海底着陆的着陆器，将是“张謇”号母船所携带的最重要探测器材。

其中，3台可在11000米深海底作业的着陆器，已研制成功，并在2016年12月27日的测试中，分工协作，完成了对万米深海底的科考任务，其中一台在海底拍照，一台对海底矿物进行采样，一台用于捕捞海底生物。

那台可在11000米深海中作业的无人潜水器，正在测试中；

至于可载3人下到万米深渊进行考察的载人深潜器，已被命名为“彩虹鱼”号，也有望在2020年投入使用。

据观察家网站报道，与现有的科考母船相比，中国“张謇”号科考母船还具备深海救援打捞、海洋工程设备安装、检测与维修、水下考古和电影拍摄、深海探险与观光等多种功能。

中国船舶科学研究中心刘涛、王璇、王帅、王磊等人，在他们合写的论文《深海载人潜水器发展现状及技术进展》一文中介绍，海洋和人类生活息息相关。进入二十一世纪以来，世界各国都在大力开展探索海洋、开发海洋资源的活动。而深海潜水器，则是人类探索或进入深海的重要运载作业装备。

目前，深海潜水器主要分为载人深潜器和无人深潜器两大类。

无人深潜器又分为缆控无人深潜器和无缆自治深潜器。

无人缆控潜器，是一种可以由母船甲板上控制人员通过遥控机械手和水下电视摄像机等工具，进行长时间工作的水下装备。

无人无缆自治深潜器，又称自治水下机器人。它可以在水下按预编程序航行，特别适合执行区域性详细勘查任务。

（下为中国“彩虹鱼”号载人深潜器模型）

载人深潜器，可以携带海洋科学家进入海洋深处，前往海底现场直接观察海底状况，分析深海环境，还可操作机械手进行特种作业，载人深潜器的优越性，无法用文字来描述，但载人深潜器，也是研制难度最大的一种深潜器。

配备在“张謇”号科考母船上的着陆器，本质上是一种无人缆控潜器；加上“张謇”号上还配有无人深潜器、及载人深潜器“彩虹鱼”号，因而，在所有配套装备到位后，“张謇”号科考母船，将成为世界上功能最多、技术水平最高、配备深潜器种类最齐全的“深渊科学考察流动实验室”。

有媒体展望说，预计在2020年，中国深渊科学考察队，将乘坐“张謇”科考母船，对世界最深的马里亚纳万米海沟，进行综合考察。科考母船“张謇”到达预定海域后，首先将派出无人深潜器，前往万米深海沟侦察与探路，同时对预定探测区域进行普查；接着，“张謇”号母船，将3台着陆器放进万米深海底，让着陆器对所要探测区进行详查，执行搜集影像资料、捕捉海洋生物、采集矿物标本等任务；最后，载有三名科学家的“彩虹鱼”号载人深潜器，前往万米深海底进行近距离考察，以获得第一手珍贵资料……

实际上，人类研制潜水器的历史，长近三千年。但真正实用的深潜器，在上世纪六十年代才产生。

据西方史料记载，大约在公元前四世纪，西方人就发明了一种供潜水员采集海绵用的小型“潜水钟”。该装置犹如倒置的茶缸，潜水员不必露出水面，只需将头伸进潜水钟内部，就可呼吸到新鲜空气。

（下为美制“阿尔文”号载人深潜器）

在当今世界上，美国是当之无愧的载人深潜器研制强国与大国。

美国人研发的“曲斯特1”号深潜器，是人类历史上第一艘真正的载人深海潜水器。

1960年1月23 日，美国人唐·华尔什和深潜器发明者的儿子丁·皮卡特，乘坐“曲斯特1”号，在太平洋马里亚纳海沟，创造了载人深潜器下潜深度10916米的世界纪录。但“曲斯特1”号深潜器有两个重大缺点，一是它无航行与作业能力，实用价值不大；二是它采用汽油舱作为浮力舱，导致整个深潜器体积太大，在建造与运输时，均不方便。

美国人于1964年建成的“阿尔文” 号深潜器，其工作深度为1829米；经过改装后，其工作深度达到4 500米，可搭载三名人员，在水下持续工作6到8小时。

1966年初，“阿尔文”号和另一台遥控潜水器一起，将美国空军掉落在地中海的一枚氢弹，成功打捞起来；1977 年，“阿尔文”号在将近 2500米深处的加拉帕戈斯断裂带，首次发现海底热液和其中的生物群落。两年后，“阿尔文”号在东太平洋洋中脊发现第一个高温黑烟囱。

20 世纪 80 年代，“阿尔文”号又成功地参与了对泰坦尼克号沉船的搜寻和考察。

“阿尔文”号已累计完成 5000 次以上的下潜作业，为深海科研作出了巨大贡献。

（下为俄制“和平1号”载人深潜器）

法国在载人深潜器研制方面，也实力不俗。

1985年，法国人研制成的“鹦鹉螺”号载人深潜器，最大下潜深度达6000米， 累计下潜1500 多次。

俄罗斯是目前世界上拥有载人潜水器最多的国家。

1987年，俄罗斯建成的“和平1”号和“和平2”号两艘6000 米级载人潜水器，可在水下停留 17到20小时。电影《泰坦尼克》中的很多镜头，就是制片方用“和平1”号和“和平2”号在水底拍摄的。

2011 年，俄罗斯又开发了载人潜水器“罗斯”号和“孔苏尔”号，交付俄海军使用，这是两种可在6000米深水下工作的深潜器。

日本人一向重视载人深潜器的研发。

1989年，日本建成了下潜深度为6500米的“深海6500”载人潜水器，其水下作业时间达 8小时，曾下潜到6527米深的海底。

（下为日本的“深海6500”载人深潜器）

在载人深潜器研制方面，中国是后来者，但中国在研制载人深潜器时，起点很高，进步很快。

2002年，中国才开始研制“蛟龙号”载人深潜器。而之前，中国只研制过潜深几百米的载人潜水器。

但“蛟龙号”深潜器一出生时，就是一款达到世界先进水平的载人深潜器。

“蛟龙号”深潜器长8.4米、高3.4米、宽3米，用钛合金材料制成，空重22吨；载人球壳舱直径2.1米，可容纳3名乘员。它具有四大特点：最大工作深度达7000米，可到达世界上99.8%的洋底；针对作业目标，具有稳定悬停就位能力；具有实时高速传输图像和语音及探测海底小目标能力；配备多种高性能作业工具，包括潜钻取芯器、沉积物取样器和具有保压能力的热液取样器等。

中国“彩虹鱼”号载人深潜器总设计师崔维成介绍，“彩虹鱼”是比“蛟龙号”更先进的新一代深潜器。“彩虹鱼”号载人深潜器，全称为“彩虹鱼11000米全海深载人潜水器”，是中国首艘万米深渊级载人深潜器，其技术和下潜深度都超出可下潜7200米的“蛟龙号”载人潜水器。它的出现，将填补中国深渊领域研究的空白。

按照规划，“彩虹鱼”号载人深潜器的研制将分两期完成。首期研制载人舱，二期再制造其它设备。

“彩虹鱼”载人舱的耐压壳，将用马氏体镍钢锻造而成。“蛟龙”号的载人舱，是采用TC4钛合金全焊接制造而成，但如果用该牌号钛合金来制造“彩虹鱼”号深潜器的载人舱，其舱壁厚度将超过110毫米，加工将极为困难。

而用马氏体高强度镍钢制造的话，加工难度不大，且舱壁厚度可控制在100毫米左右，因为该型号钢的强度比TC4钛合金高1倍。

（下为中国“蛟龙号”载人深潜器内部结构图）

中国船舶科学研究中心刘涛、王璇、王帅、王磊等专家认为，近几年，随着新技术以及新材料的不断涌现，极大地促进了载人深潜器技术的提高。众多新技术与新材料，将广泛应用在新一代深潜器的研制中。

一是新一代深潜器的耐压壳体，将大量使用新型轻质耐压材料。

目前世界上较浅的载人潜水器，其耐压壳一般用普通钢或铝合金制造；大深度载人潜水器的耐压壳，普遍用钛合金或特种钢制成。钢材价格适中，但其密度较大，造成深潜器整体重量偏大，影响大深度载人深潜器重量及浮力的控制；钛合金相对较轻，且强度高，但是价格昂贵且加工工艺复杂，限制了其在深潜器上的广泛应用。

陶瓷作为一种可应用于水下耐压壳的新型耐压材料，越来越受到人们重视。用陶瓷制作的耐压壳，强度高，重量轻，价格便宜。美国的新型无人深潜器“海神号”的耐压壳，就是使用高强度陶瓷制作。2009年5月，“海神号”无人深潜器成功下潜至马里亚纳海沟10902米深海底。

二是新一代深潜器所用的浮力材料更轻便。浮力材料是为深潜器提供浮力的材料。新型浮力材料有两种，一种是玻璃微珠掺杂环氧树脂制成的可机加工型浮力材料，这种能承受7000米深海水高压的浮力材料，密度为每立方米481公斤。另一种是陶瓷球，这种浮力材料的比重更轻，密度仅为每立方米340公斤。

三是新一代深潜器将配备高清摄像设备。高清水下摄像机，将大量应用于下一代深潜上。

四是深潜器所用的作业工具将实现模块化。在新一代深潜器上，机械手、探测器、取样器等工具，都将采用模快化设计，拥有统一的接口装置。科学家可以根据深潜器所执行任务不同，现场给深潜器装上合用工具。

五是新一代深潜器，将配备高速、强抗干扰的水声电话等通讯系统。

（本文作者“楚人陈奇雄”先生，是武汉某报资深记者、军事版责编、科技史爱好者。）

（下为中国“蛟龙号”载人深潜器出水图）