10.
閱讀《探海神器--“蛟龍”號》,回答問題.
探海神器--“蛟龍”號
2012年6月24日是個偉大的日子!“蛟龍”號載人潛水器深潛7020米新紀(jì)錄誕生,“神舟九號”宇宙飛船與“天宮一號”手動交會對接成功,“蛟龍”與“神九”互致祝福,進(jìn)行了穿越海天的對話,實(shí)現(xiàn)了“可上九天攬月,可下五洋捉鱉”的偉大夢想!
目前,“蛟龍”號具備了在全球99.8%的海洋深處開展科學(xué)研究、資源勘探的能力.“蛟龍”號的形狀外觀如圖所示,部分參數(shù)見下方表格.
“蛟龍”號部分參數(shù) |
長×寬×高 | 8.2米×3.0米×3.4米 |
自身質(zhì)量 | 22噸 |
最大荷載 | 240公斤 |
載人 | 限3人 |
最大速度 | 25海里/小時 |
巡航速度 | 1海里/小時 |
最大工作設(shè)計深度 | 7000米 |
正常水下工作時間 | 12小時 |
這次深潛紀(jì)錄的創(chuàng)造反映了“蛟龍”號高端技術(shù)的創(chuàng)新與突破.
新技術(shù)突破一--高速水聲通信技術(shù)
電磁波在海水中傳播的距離很有限,而普通水聲傳輸又有延時長、復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號難等嚴(yán)重缺陷,“蛟龍”號潛入深海數(shù)千米,如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時通訊是個重要難題.中國科學(xué)院研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)--利用通信聲吶進(jìn)行水下通信聯(lián)絡(luò),成功解決了這一難題.通信聲吶是由發(fā)射基陣和接收基陣組成,基陣又由換能器基元組成.換能器一般用壓電陶瓷材料制成,可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為聲信號,也可以將接收機(jī)接收的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號.此次“蛟龍”與“神九”成功實(shí)現(xiàn)穿越海天對話,高速水聲通信技術(shù)功不可沒.
新技術(shù)突破二--大容量充油銀鋅蓄電池
“蛟龍”號搭載的是我國自主研發(fā)的、儲存電能超過110千瓦時的大容量充油銀鋅蓄電池,該電池的蓄電能力為美國同類潛水器蓄電池的2倍,成功解決了“蛟龍”號正常水下工作時間長,但又不能攜帶太重蓄電池的困難.
新技術(shù)突破三--懸停定位和自動航行
由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“蛟龍”號在水中受到的浮力是變化的.按潛航員葉聰?shù)恼f法,“這次7000米級海試的試驗(yàn)海域,根據(jù)測量,海面海水的密度是每立方米1021公斤,而7000米深的海水密度變成每立方米1059公斤.‘蛟龍’號自重22噸,算下來在7000米深度時受到的浮力大概比在海面時要大800多公斤力”(公斤力是工程中常用的力的單位,1公斤力大約等于10牛).
浮力的變化要靠壓載鐵來平衡,所謂“壓載鐵”,就是給“蛟龍”號增加重量的鐵塊.“蛟龍”號海試團(tuán)隊用周密的數(shù)學(xué)模型,能根據(jù)在不同海域測得的海水溫度、鹽度和深度等參數(shù)精確地計算下潛時所需要的“壓載鐵”重量.
“蛟龍”號掛好所需壓載鐵,注水下潛,當(dāng)下潛至預(yù)定深度時,“蛟龍”號能克服自身晃動、海底洋流等內(nèi)外干擾,通過適時拋掉一定數(shù)量的壓載鐵,利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)懸停.此外,“蛟龍”號還具備自動定向、定高、定深三大功能,能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動航行,在已公開的消息中,尚未有國外深潛器具備類似功能.當(dāng)完成工作后,潛航員再拋掉適量的壓載鐵,實(shí)現(xiàn)上。梢,無論是下潛,懸停,還是上浮,壓載鐵的作用都是巨大的.
“祝愿中國載人深潛事業(yè)取得新的更大成就!祝愿我們的祖國繁榮昌盛!”,“神九”航天員景海鵬在太空向“蛟龍”號的祝賀,道出了全體中華兒女的心聲!
(1)換能器可實(shí)現(xiàn)電信號與聲信號的相互轉(zhuǎn)換.
(2)潛艇下潛深度一般是幾百米,而“蛟龍”號下潛深度一般是幾千米,“蛟龍”號在深海中必須通過拋掉壓載鐵實(shí)現(xiàn)上浮,而不是像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮,請寫出可能的原因及你的理由“蛟龍“號下潛到7000米深度時其受到的海水壓強(qiáng)非常大,艙內(nèi)的海水需要很大的壓強(qiáng)才能排出艙外,所以不能像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮.