第五章 科學技術與海洋工程 海洋潛水器
1.有人潛水係統
顧名思義,有人潛水係統是一種載人的潛水器,即在水下有人操縱,並能攜帶乘員的潛水器。這種潛水器的排水量從幾噸到幾十噸,航速為2~5節,可乘載2~3人,下潛深度一般為300~2000米,有的可達11000米。潛水器上裝有聲呐、水下電視機、水下攝像機、機械手等設備。
(1) 載人潛水器的種類。自20世紀60年代以來,載人潛水器有了較大發展,特別是美國、法國、日本和前蘇聯等發達國家,為了海洋調查、海洋開發和軍事上的需要,先後設計建造了許多不同用途和不同類型的載人潛水器。這些潛水器按照能源供給方式,可分為有纜載人潛水器和自由自航載人潛水器兩種。前者通過纜索由水麵輔助平台供電,後者自身攜帶蓄電池或燃料電池供電,能在水下自由航行,活動範圍較廣。根據艙室壓力的不同,又可分為常壓潛水器、閘式潛水器、濕式潛水器。
(1)常壓潛水器。常壓潛水器的艙室內氣壓保持105帕斯卡,乘員不能外出,可通過觀察窗看到外界環境,並可操縱機械手進行水下作業。這種潛水器現已廣泛應用。
在這類潛水器上通常配備有電視攝像機、聲呐、照明設備、機械手及電源等,具有良好的機動性和操縱性。特別是在潛水活動結束時,潛水人員無需減壓就可出艙,減少潛水活動時間,提高了潛水人員的安全性。例如,美國1973年改建的“阿爾文”號就屬於此類,下潛深度3658米。
(2)閘式潛水器。閘式潛水器由推進器、球形氣罐、潛水加(減)壓艙(閘室)、駕駛艙、蓄電池艙組成。潛水員在閘室內加壓後可下水外出作業,作業結束後,潛水員返回閘室,關閉艙蓋,在保持高壓情況下,潛水器返回母船,並與甲板加壓艙對接,把潛水員轉移到閘室減壓。例如,巴拿馬建造的“約翰遜海鏈”號,潛深610米。這類潛水器不但用於常壓潛水,而且適用於飽和潛水,是目前較有發展前途的載人潛水器,廣泛用於海底石油開發、大型海洋建築施工、海底管纜敷設和水下救生等方麵,可代替許多潛水員直接潛水作業。
(3)濕式潛水器。濕式潛水器是一種自由透水的載人潛水器。艙室采用非耐壓結構,下潛時裏麵充滿水,駕駛員和乘員必須穿潛水服和帶水下呼吸器。這類潛水器主要用於運送潛水員到水下作業地點。除此之外,還可用於水下攝影、潛水體育活動和水下觀光等,所以這類潛水器也有“水下吉普”之稱。不過這種潛水器作業深度較小,水下作業時間較短。
迄今為止,潛深超過6000米的載人潛水器隻有美國的“的裏雅斯特”號,曾下潛1.1萬米;“海崖”號,下潛6000米。法國的“自然”號,以及日本的“深海6500”號,俄羅斯的“和平”1號和“和平”2號等6艘深海潛水器。
旅遊潛艇
世界上第一艘旅遊潛艇是1964年由瑞士國家展覽館建造的,可乘坐40人,下潛深度610米,名為“奧古斯特·皮卡德”號。下水僅16個月,該潛艇就把3200名遊客帶到了萊芒湖湖底遊覽。1984年,英國的不列顛哥倫比亞阿特蘭蒂斯國際遊艇公司建造了一艘定員28人的旅遊潛艇,名叫“阿特蘭蒂斯Ⅰ”號,在大開曼島近海遊覽。
2.載人潛水器的技術性能
載人潛水器由耐壓殼體、壓載與縱傾調整係統、推進與操縱係統、生命保障係統、通信係統和調查觀測裝置和動力係統組成。