揭秘“奋斗者号”的抗压奇迹

揭秘“奋斗者”号万米抗压之旅

2020年11月10日8时12分，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。这标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。

“奋斗者”号能够抵达万米深海并保持各项功能正常运作，依赖于它强大的抗压本领。那么，在万米深海极端高压环境下，“奋斗者”号是如何抗压的呢？

我们知道，水的压力会随着水深增加而增大。一般来说，潜水器每下潜10米，就会增加大约1个大气压的压力。当潜水器下潜到1万米时，它所承受的压力相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。在如此巨大的压力作用下，普通钢材会像“酥饼”一样被挤毁。

要让潜水器在万米深海承受住如此巨大的压力，必须把潜水器的壳体制造得足够坚固。然而，壳体过于坚固，又会导致潜水器重量和体积增大，使潜水器难以快速下潜和上浮，还容易让潜水器在深海遭受“海水挤压——壳体收缩——海水再挤压——壳体再收缩”的“挤压厄运”。

如何解决这些问题呢？科研人员在潜水器的研制过程中，为“奋斗者”号穿上了一身由新型钛合金材料打造的“铠甲”，这身“铠甲”虽然只有40多厘米厚，但重量却达到了几百吨，足以抵御万米深海的压力。同时，科研人员对潜水器的结构进行了精心设计，采用了一种特殊的“钛合金焊接球形舱”结构，就像给潜水器穿上了一件既轻便又坚固的“潜水服”。这件“潜水服”既可以让潜水器具备强大的抗压能力，又具有良好的弹性和韧性，可以让潜水器在万米深海承受巨大压力时只发生微小的形变，避免遭受“挤压厄运”。

除了让潜水器具备强大的抗压能力，科研人员还要解决潜水器在万米深海容易出现的通信不畅、定位不准等问题。因为海水是一种天然的导电介质，电磁波信号在海水中传播时，衰减速度非常快，而且传播距离很短。传统的水下有线通信和声波通信方式，因为通信距离有限，无法满足万米深海潜水器与母船之间的通信需求。此外，在万米深海，由于海水温度低、光线差，传统的无线电导航和光学导航方式也无法发挥作用。

科研人员经过反复研究和试验，终于找到了解决这些问题的“金钥匙”——水声通信技术。这是一种利用声波进行水下通信的技术，具有通信距离远、抗干扰能力强等优点。科研人员利用这一技术，为“奋斗者”号安装了水声通信系统，实现了潜水器与母船之间的实时语音和图像通信。同时，科研人员还利用水声定位技术，为“奋斗者”号安装了水下定位装置，使潜水器在万米深海也能准确找到自己的位置。

在万米深海，潜水器还会面临低温环境的挑战。因为海水温度随着水深增加而降低，在万米深海，水温接近冰点。在如此低温的环境下，潜水器上的电池、电机等关键设备容易出现性能下降甚至失效的情况。

为了确保潜水器在万米深海正常工作，科研人员对潜水器上的关键设备进行了特殊的保温设计。他们利用一种叫做“超级保温材料”的新型材料，为潜水器上的电池、电机等设备制作了保温层。这种材料具有极低的导热性能，可以有效地阻止热量从潜水器内部传递到外部环境中。同时，科研人员还对潜水器上的电池进行了改进，采用了一种新型的电池热管理系统，可以实时监测电池的温度和状态，并根据需要自动调节电池的充电和放电速率，以确保电池在低温环境下仍能正常工作。

此外，科研人员还为“奋斗者”号安装了先进的电池和动力系统，这套系统可以让“奋斗者”号拥有强大的续航能力。在满电的情况下，“奋斗者”号可以连续工作十几个小时，一次性可搭载3名潜航员和多种作业工具，下潜到万米深海进行长时间的科学考察和作业。

当然，仅仅依靠坚固的“铠甲”、先进的水声通信和水下定位技术、特殊的保温设计以及强大的电池和动力系统，还不足以让“奋斗者”号成为一款优秀的万米载人潜水器。因为“奋斗者”号不仅要下潜到万米深海，还要在深海中稳稳地“行走”，进行各种科学考察和作业任务。这就要求“奋斗者”号必须具备良好的稳定性和操控性。

为了实现这一目标，科研人员对“奋斗者”号的结构进行了优化设计，采用了一种特殊的“浮力调节系统”。这个系统可以根据潜水器的下潜深度和姿态，自动调节潜水器的浮力，使潜水器在下潜和上浮过程中始终保持稳定的姿态。同时，科研人员还为“奋斗者”号安装了先进的控制系统和导航设备，使潜航员可以通过操作手柄或键盘，对潜水器进行精确的操控和导航。

有了这套