碧海寻声的中国载人潜水器

中国蛟龙深海载人潜水器阅读练习及答案《中国蛟龙深海载人潜水器》阅读材料中国蛟龙深海载人潜水器北京时间28日12时许，“蛟龙号”完成5000米级海试后，第三次下潜试验，最大下潜深度为5188米，创造了中国载人深潜新的纪录。

本次下潜中进行了坐底、海底照相、摄像和声学地形地貌测量及取样等试验。

“蛟龙号”是我国第一台自行设计、拥有自主知识产权的深海载人潜水器，2002年6月正式启动，2010年即实现下潜3759米的中国纪录，使我国成为继美、法、俄、日四国之后，第五个拥有3500米大深度载人深潜技术的国家。

按计划将于2012年挑战7000米的世界深度，突破深潜7000米级后，“蛟龙号”将圆满完成设计目标，顺利进入以科考应用为主的阶段，有望于2012年赴南海第一次正式执行勘探考察任务。

相比去年的3000米级海试，今年5000米级海试任务面临诸多挑战：首先，试验海区在距离中国大陆约1万公里的太平洋东北海盆(位于东太平洋的中国大洋协会多金属结核勘探合同区，共有7.5万平方公里，我国拥有专属勘探权和优先商业开采权)，其标深5681米处于夏威夷以北2000公里，旧金山以西3000公里，船舶单程航行时间将达到半个月;其次，海区试验环境复杂多变，净海措施难以实施;再次，5000米的下潜目标是中国载人深潜从未触及的全新纪录。

这些都将是对我国深海载人海试队伍的新考验。

“蛟龙号”5000米级海试共分为四次深潜试验，到目前为止已经进行了三次试验：7月21日，“蛟龙号”成功完成第一次下潜试验任务，最大下潜深度达4027米;7月26日“蛟龙号”第二次深潜试验突破5000米，最大下潜深度达到5057米。

据了解，继第三次下潜海试顺利完成后，海试现场指挥部将会根据海况条件继续择机安排下潜作业试验，试验任务是进一步检验潜水器在大深度条件下的作业性能及稳定性。

“稳定的贴近海底自动巡航能力、精确的悬停定位能力，这两个条件使蛟龙号能够在地形复杂的海底搜索目标。

探海“蛟龙”探海“蛟龙”从《海底两万里》到我的身世传奇我叫“蛟龙”号，是中国首个载人深海潜水器。

设计制造我的，是一群富有激情、知识渊博的中国科学家和工程师。

这两年来，我数次潜入深海，正是为了完成他们赋予我的光荣使命。

太空与深海，是人类一直梦想征服的秘境。

据统计，地表资源中约70％都蕴藏于海底，但和太空一样，人类对深海还知之甚少。

“这是一片奇妙而又少见的海底森林，生长的都是高大的木本植物，小树上丛生的枝杈都笔直伸向洋面。

没有枝条，没有叶脉，像铁杆一样。

在这像温带树林一般高大的各种不同的灌木中间，遍地生长着带有生动花朵的各色珊瑚。

美丽极了！”140多年前，法国科幻小说家儒勒·凡尔纳在《海底两万里》中，借“鹦鹉螺”号的航行为人们描绘了一个奇幻的海底世界。

当然了，我也知道其实凡尔纳并没有潜入过海底，因为在他生活的年代，还没有深海潜水器，甚至连潜水员所用的水下呼吸器也没有，而不借助任何装备，普通人徒手潜水的深度约为10米。

不过小说中的情节，还是激发了人们对海底世界的无限向往，然而要将向往变成现实，却并非易事。

从20世纪50年代末到现在，人类利用我们深海载人潜水器来探索海洋，已经走过了50多年的历程。

最初，人们采用深水球和浮力舱相结合的方式逐步进入深海，这就是人类最早诞生的潜水器。

但是这种潜水器没有航行和作业能力，因此后来也就没有发展。

但人类征服深海的步伐并没有停止，20世纪60年代中期，自由自航式潜水器得到了迅速的发展，典型代表就是美国1964年建造的“阿尔文”号载人潜水器。

此后，随着科技日新月异的发展，载人潜水器的下潜深度在不断加深。

在我出世之前，已有4个国家掌握了3500米以上大深度载人深潜技术，那就是美国、法国、俄罗斯和日本。

中国不应该在如此重要的领域中缺席。

因此，当我还在图纸上时，我就具有了非凡的意义。

为了把我设计制造得更好，有约100家科研机构、无数的专家默默地努力工作，经过数年的攻关，我终于闪亮登场啦!我就是一条“高科技鲨鱼”我的出生地，是中国船舶重工集团公司第七〇二研究所的一间老式红砖车间。

中国科学技术馆展出的“蛟龙”号1∶1模型
中国科学技术馆展出的“深海勇士”号钛合金载人球壳中国科学技术馆展出的“深海勇士”号解剖模型
空心玻璃微珠在扫描电子显微镜下的照片
中国科学技术馆展出的“奋斗者”号模型
空心玻璃微珠。

这是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠，每个微珠的直径只有10～250微米，却可以承受巨大的压力。

研究人员用黏合剂把大量空心玻璃微珠固定在一起，制成固体浮力材料，覆盖在载人潜水器周身。

空心玻璃微珠的平均密度只有水的55%，所以能轻松上浮，我们的载人潜水器终于能在深海中行动自如啦！
怎样变得“耳聪目明”
大家都知道海洋就像一个过滤器，光在海水中传播时会不断被吸收和削弱，海水深度到达200米时，可见光已经被吸收殆尽了，深度千米以上的深海则是没有任何光线的永久黑暗带。

潜航员在深海中，无法依据肉眼准确判断航行的方向并确定位置，而我们所熟悉的无线电通信设备在深海中也无法发挥作用。

那么，潜航员是如何在深海中也能看清前路、与水面保持顺畅沟通的呢？
原来，研究人员针对以上问题，开发了一套复杂的声学系统，这套系统包括可以测定海底地形、障碍物的声呐，可以测定运动速度的测速仪，用于和水上通信的水声通信机等。

整个声学系统协同工作，让载人潜水器有了环境探测、远距离通信的能力，相当于为载人潜水器安上了眼睛、耳朵和嘴巴。

不仅如此，我国
的载人潜水器还拥有图像数据传输功能，深海中的潜航员和地面的全方位通信自由再也不是梦！
千百年前，我们还只能通过神话故事想象神秘的海底龙宫，在小说中体验奇幻的海底探险；现在，我们拥有了能在深海中遨游的载人潜水器，迈出了探索深海的重要一步；未来，我们将有机会看到更加多彩的海洋景观。

07。

水下科学筑梦人——记东南大学信息科学与工程学院教授陶俊作者：暂无来源：《科学中国人》 2019年第1期武光磊2012年6月24日，这是注定要被写入中国载人深潜历史的一天。

这天，伴着太平洋海面的波涛汹涌，我国首台载人深潜器“蛟龙号”正做着深潜7000米海试第四次下潜前的“热身”准备。

与海浪一同翻滚的还有无数海试队员们的心，谁也不知道下潜过程中会发生什么，结果又会是如何。

时间一分一秒地过去，终于到了下潜的关键时刻。

通过水声通信机，“蛟龙号”首先与母船“向阳红09”建立了稳定的通信联系，各种相关数据也随之不断地传到指挥室中。

随后，当“蛟龙号”潜至7020米，试航员又成功使用通信机的水声电话功能向指挥室报告深潜突破7000米的那一刻，整个指挥室“沸腾”了。

“蛟龙号”创造了我国载人深潜的新纪录，并在后续作业中多次传回清晰的图像数据。

而在其中发挥关键作用的仍然是“蛟龙号”上搭载的水声通信机。

在万里之外的大洋彼岸，有一位与水声通信结缘十几年之久的科研人员同样目不转睛地关注着电视上正在直播的“蛟龙号”下潜画面，直到数据传输成功，他心里的一块石头才终于落地。

他就是东南大学信息科学与工程学院教授陶俊，十几年来，他始终扎根于无线通信领域里，尤其在水声通信研究领域做出了多项突出贡献。

对他来说，能够使水声通信技术成功得到应用，就是身为一个水声通信研究者最大的价值所在。

探寻通信之谜水声通信，顾名思义就是将声波作为载体，在水下进行信息传输的一项技术，是当前海洋军事与民用中最为重要和关键的技术之一。

即便是在陆地上，通信也会存在各种不便之处，在水下更是异常困难，这主要是由于水声传播信道的时变多径效应、多普勒效应、可用频带窄、信号衰减严重等原因造成的，特别是在长距离传输中这些“小缺点”更会被放大。

为了克服这些缺点，陶俊从2007年年底便开始从事水声通信研究。

当时他还在美国密苏里大学电气与计算机工程系攻读博士，起初研究方向主要偏重无线电通信，后来在导师的建议下，他才与水声通信结缘，并对其产生了极大的研究兴趣。

深海探索的“中国印记”作者：暂无来源：《科学之友》 2019年第12期海洋孕育了生命、连通了世界、促进了发展。

数百年前，郑和七下西洋，留下了中外友好交往的佳话。

在烟波浩渺的大海里，中国人凭着科技与勇气深入秘境、探索未知，一步步实现深蓝梦想。

从望洋兴叹到梦想成真2019年5月27日，“科学”号科考船上犹如卡通形象“海绵宝宝”的“发现”号遥控无人潜水器入水下潜。

“科学”号科考船开始了为期20天的第五次西太平洋海山科学考察，开启又一段对蔚蓝深海的探索之旅。

这是一片神秘的地域，这是一处中国人甚少光临的空间。

金柳珊瑚、丑柳珊瑚、黑珊瑚、柱星螅和海绵等在海山集聚，还有蛇尾、铠甲虾等在珊瑚林间生长。

“此前在附近海山也发现过珊瑚林，但颜色和种类很单一，这里的珊瑚林五彩缤纷，是名副其实的‘海底花园’。

”航次首席科学家、中国科学院海洋研究所研究员徐奎栋说。

全球有逾30 000座海山，但有生物取样的海山仅300多座，取样调查较全面的海山仅50多座。

西太平洋是全球海山系统分布最为集中的海域，人类对这一区域海山的认识却非常有限。

此次海底探秘获得了丰富的样品、资料和数据，仅海洋生物样品就采集了250多种，为人类进一步认识海山提供了帮助。

取得丰硕成果，有赖于“科学”号上的高科技“武器”。

除了“发现”号潜水器，电视抓斗、温盐深仪、浅地层剖面仪等也都大显身手。

如科考船的名字一样，科学技术正是助力中国走向深蓝、了解深蓝的重要支撑。

在科考队员们眼里，海山景象、海底生物甚至其貌不扬的石头，都是这部“海洋大片”不可错过的看点。

发现奇异生物时，他们睁大眼睛仔细辨认；“发现”号抓取生物样品时，他们屏息静气，手心捏一把汗；出现壮美珊瑚林时，他们直呼“难得”“壮观”……“做科学研究，就是要保持强烈的好奇心，再加上不断地努力追求，才能达成目标。

”徐奎栋说。

回忆起当年只能跟着几百吨的小科考船做近海调查，本航次作业队长、中国科学院海洋研究所研究员张武昌说：“作为海洋科技工作者，我一直对深海大洋充满好奇，但当时却去不了，只能望洋兴叹！那时的梦想就是有像‘科学’号这样的一艘科考船，现在终于梦想成真，感觉出海很幸福！”也许正是这种“幸福感”，促使着一代代海洋科考人一次次告别家人、漂洋过海，实现深蓝梦想。

叶聪遨游深海的“蛟龙”作者：来源：《科学大观园》2018年第10期中国“蛟龙号”载人潜水器首次突破7000米，这也是世界同类型的载人潜水器的最大下潜深度。

其时，叶聪既是“蛟龙号”的唯一主驾驶员，也是最年轻的载人潜水器主任设计师。

作为最年轻的载人潜水器主任设计师、国内唯一的载人深潜主驾驶员，80后叶聪有着同龄人少有的沉静与稳重。

10年来，叶聪和七〇二研究所的同事们面对其他国家的技术封锁，研发出具有自主知识产权的深海载人潜水器，并成功突破7000米下潜任务，为我国发展海洋工程事业奠定了坚实基础。

如今，作为万米级载人潜水器总设计师，叶聪正带领着团队，计划在2020年完成万米级载人潜水器的研制。

深海载人潜水器体现了一个国家的综合技术力量，是海洋技术开发的最前沿与制高点。

人类利用深海载人潜水器探索海洋已经走过了50多年的历程，目前世界上只有美国、法国、俄罗斯、日本等国相继研制成功了5艘深海载人潜水器。

新世纪初，国际海底区域竞争形势日益激烈，专家们认为，我国自主研制深海载人潜水器条件已经成熟，研发载人潜水器被国家决策部门提上了议事日程。

此时的叶聪，刚从哈尔滨工程大学船舶工程专业毕业，他选择了去船舶理论研究与应用都很强的中船重工七〇二研究所工作。

叶聪是幸运的，他一到七〇二研究所，就接触到“蛟龙号”载人潜水器项目。

由于勤奋好学，虚心请教，叶聪迅速掌握了潜水器相关专业知识。

2003年，刚工作两年的叶聪被任命为总布置主任设计师，负责潜水器的总布置设计。

载人潜水器本体研制需要攻克很多技术难点。

耐压构件密封、控制、水声通信等都是潜水器研制过程中“一块块难啃的技术骨头”。

总布置是潜水器设计的关键部分，所有潜水器设备的功能、指标、接口都需要通过总布置主任设计师来协调和配置，可以说是整个潜水器设计的主线。

叶聪说自己的优点是可以“不厌其烦地去做一件事”。

作为“蛟龙号”的主任设计师，从最初的草图到完工图，几年下来，叶聪已经修改了几百遍。