全球载人潜水器发展综述
目录
全球载人潜水器发展综述 (2)
第一部分大深度作业型载人潜器 (2)
一、深海载人潜水器发展现状 (2)
（一）深渊区概念界定 (2)
（二）国外深海载人潜水器 (3)
（三）国内深海载人潜水器 (9)
二、载人潜水器在深海科考中的应用 (11)
（一）深海地质 (11)
（二）深海生物 (13)
（三）物理海洋 (17)
三、深海载人潜水器的发展趋势 (17)
（一）面向科学应用，形成作业能力 (17)
（二）面向深海探险和观光，探索极限海底奥秘 (18)
（三）构建深海装备体系，实现载人与无人装备之间相互支持和协同作业 (19)
（四）重视新技术及新装备的开发 (19)
四、“彩虹鱼”号万米级载人潜水器 (20)
（一）现有万米级载人潜水器概况 (20)
（二）现有万米级载人潜水器存在的问题 (21)
（三）“彩虹鱼”号载人深潜器的创新之处 (21)
第二部分观光型载人潜器 (22)
一、观光潜水器发展历程 (22)
（一）观光潜水器概念界定 (22)
（二）观光潜水器发展历程 (23)
二、全球主要观光潜水器概览 (24)
（一）小型观光潜水器（载人＜6人，下潜深度＞100米） (25)
（二）大型观光潜水器（载人≥6人，下潜深度＜100米） (30)
全球载人潜水器发展综述
第一部分大深度作业型载人潜器
一、深海载人潜水器发展现状
（一）深渊区概念界定
国际海洋科学界通过初步调查，发现位于6000～11000m的海斗深度(hadal depth)区间内的生物与6000m以浅的生物有明显的不同，因此，把这个深度区间内的海沟命名为深渊区，把专门研究深渊区内的海洋科学称为深渊科学(hadal science)，它包含深渊生态学、深渊生物学和深渊地质学等。2007年国际海洋科学家在墨西哥城召开一次大会，对深度区间的划分又作了一次新的统
一(图1)，把深渊区的深度由原来的6000m修改为6500m。由于对海洋高技术的依赖，深渊区是目前海洋科学研究中最为薄弱的环节，因此，深渊科学也被认为是海洋科学的前沿。
图1：国际海洋界对于深度区间的划分
（二）国外深海载人潜水器
深海载人潜水器的研制从上世纪60年代开始，发展至今，中国、美国、法国、俄罗斯、日本已具备深海载人潜水器自主研发的能力。根据国际载人潜水器委员会统计，2015年较为活跃的载人潜水器共46艘，其中下潜深度超过1000米的共10艘（表1），下潜深度250—1000米的36艘。从用途上看，主要包括科学研究、深海探险、观光旅游和军事应用等几大类。本部分重点介绍用于科学研究的下潜深度超过4500米的深海载人潜水器。
表1：下潜深度超过1000 米的深海载人潜水器（目前较为活跃）
1、美国
美国是较早开展载人深潜的国家之一，早在1960年1月23日，瑞士探险家Jacques Piccard以及美国海军中尉Don Walsh驾驶深海潜艇“的里雅斯特(Trieste)”号在世界上最深的马里亚纳海沟下潜了10910米，创下了载人潜水器下潜深度的世界纪录。当时的潜水器驾驶空间直径仅有1.09米，在马里亚纳海沟底部也仅呆了12分钟，但却第一次留下了人类的足迹。由于该潜水器无航行和作业能力，极大限制了它的使用性能，而且潜器采用汽油作为浮力舱，体积较大，其建造与运输均不方便。因此，此类深潜器后续未得到进一步发展。
图2：“的里雅斯特”号载人深潜器
美国具有代表意义的一艘第二代载人潜水器是在1964年建造的4500米级“Alvin（阿尔文）”号，它是目前世界下潜次数最多的载人潜水器，迄今，约15000 人次参与了“阿尔文”号5000次的下潜，为深海科学研究、考古等应用做出卓越贡献。为了顺应深海开发的深远化趋势，美国伍兹霍尔海洋研究所在2004年提出了建造升级版“New Alvin（新阿尔文）”号的设想。“新阿尔文”号的亮点在于容积大、舒适性好、视野好、设备更先进、机动性强、上浮下潜速度快等。
图3：“阿尔文”号载人深潜器
美国第三代载人潜水器正在研制中，下潜深度定位于全海深，如“Deepsea Challenger”、Triton 36000/3号和“Deep Search”号等。
“Deepsea Challenger”（深海挑战者）号是美国导演卡梅隆团队用于电影拍摄而研发的一艘全海深载人潜水器。于2012年3月26日，成功下潜至马里亚纳海沟10898m深处，创造了单人下潜记录，成为50年来第一位到达此处的人。但“Deepsea Challenger”号作业能力有限，安全可靠性不足，可用性较差。一些设备在到达万米水深后出现故障，无法按计划完成任务。考虑到玻璃窗的承受能力，卡梅隆让潜水器提前上浮。如今，“深海挑战者”号已被捐献给美国的伍兹霍尔海洋研究所，用于海洋科学研究。
“Triton 36000/3”号是由美国佛罗里达州一家名为“Triton”的私人潜艇制造商制造的3人座深海潜水器装备，设计的最大下潜深度为11000米，设计的核心亮点是玻璃球载人舱，提供360度全景观看海洋最深处景象的视野。目前，它最深的一次下潜在巴哈马群岛附近进行，深度为1000m，但冲击万米深马里亚纳海沟的深潜器雏形已经形成，有望在未来得到完善。据预计，该潜器将以每个座位25万美元的售价向爱冒险的人群推广。
美国DOER Marine海洋科技公司研制的“Deep Search”号全海深载人潜水器，最大工作深度为11000米，在上浮下潜机制、舱体材料、浮力材料等方面具有创新性。它采用推进器系统、可移动纵倾质量块以及可调浮力系统来控制潜水器姿态。这种混合动力模式可以使下潜速度达到6kn，而且能让潜水器在任意深度悬停，还可通过控制潜水器姿态增大可观察范围。
图4：“Deepsea Challenger”号、“Deep Search”号（研制中）、“Triton
36000/3”号（研制中）深潜器
2、法国
法国在1961年建造了一艘万米载人潜水器“阿基米德（Archimède）”号，是第一代无航行能力的载人潜水器，因为种种原因没有下到挑战者深渊，而是下到日本海沟的最深处，其深度记录是9500m。“Archimède”号总共下潜139
次，于1981年退役。
法国具有代表性的一艘深海载人潜水器是6000米级的“Nautile”（鹦鹉螺）号，它在1985年研制成，目前已完成下潜1500余次。“Nautile”号的工作主要是深海矿产探查、深海海底生态环境调查以及其他搜索任务。
图5：“阿基米德（Archimède）”号、“Nautile”（鹦鹉螺）号载人潜器
3、俄罗斯
俄罗斯是目前世界上拥有载人潜水器数量最多的国家，“MIRⅠ（和平一号）”和“MIRⅡ（和平二号）”是俄罗斯具有代表性的载人潜水器，它们由苏联和芬兰于1987年联合研制，是仅有的两艘用马氏体镍钢制造载人球壳的潜水器，具有充足的能源和带有十二套检测深海环境的先进设备。这两艘潜水器在太平洋、印度洋、大西洋和北极海底进行了上千次的科学考察，包括对海底热液硫化物矿床、深海生物及浮游生物调查和取样，大洋中脊水温场测量，失事核潜艇“共青团员”号核辐射检测，以及“泰坦尼克”号沉船的水下拍摄等。在2007年8月两艘深海载人潜水器联合完成的“北极－2007”海洋科学考察，使这两艘潜水器再次引起世人瞩目，并由此正式引发了国际社会在北极的利益之争。
图6：“MIRⅠ（和平一号）”和“MIRⅡ（和平二号）”
4、日本
日本在深海潜水器研制方面处于国际先进水平，最具代表性的一艘载人潜水器1989年日本科学技术厅建成了6500米级的“SHINKAI 6500（深海6500）”潜水器。它的特点在于灵活的操纵性和先进的观测系统，主要用于6500米深海地质探查等，目前已经完成下潜1000余次。
目前日本深海载人潜水器的研制目标是“SHINKAI 12000（深海12000）”载人深潜器，该潜水器在2013年立项研制，预计2025年左右完成研发。“SHINKAI 12000”潜水器将具有较好的续航能力，能保证6人在深海潜航2天，预期将用于海洋资源探测和深海生物调查等方面。
图7：“SHINKAI 6500（深海6500）”和“SHINKAI 12000（深海12000）”（研制
中）
（三）国内深海载人潜水器
中国最具代表性的深海载人潜水器是“蛟龙”号，它是中国第一台自行设计、自主集成研制的载人潜水器，主要用途是深海勘探、海底作业等。2012年6月，“蛟龙”号载人潜水器的最大下潜深度到达7062米，标志着我国深海载人潜水器研发水平达到世界先进水平。迄今，“蛟龙”号已经累计完成100次下潜。
目前，“蛟龙”号研发团队正在全力研制4500米级载人潜水器，该潜水器全面应用国产化技术和装备，其载人舱球壳已完成建造和试验，预计于2017年投入应用。
“彩虹鱼”号是我国正在自主研发的世界首个作业型万米级载人深潜器（将在本部分第四章着重介绍）。
图8：我国“蛟龙”号载人潜水器
表2 几种作业型深海载人潜水器功能对比表
图9：几种作业型深海载人潜水器下潜深度
二、载人潜水器在深海科考中的应用
载人潜水器在深海科考中主要应用在地质科学和生物科学领域。本部分将重点从载人潜水器在深海地质、深海生物和物理海洋3个方面的应用进行论述。（一）深海地质
1、海底地质现象观察
载人潜水器配置有先进的水下照明、照相和摄像设备，随着电子信息技术的不断改进，该类设备的性能也迅速发生着质的飞跃。利用该类设备，科学家不仅能够在深海海底近距离观察各种地质现象，而且还能将观测信息进行记录和保存，
从而为深海地质学基础理论研究提供有效的证据。
如我国“蛟龙”号载人潜水器自2009年海试以来，对我国东北太平洋多金属结核合同矿区、西北太平洋富钴结壳矿区及西南印度洋多金属硫化物矿区，以及中国南海发现的冷泉区的部分区块进行了较为详尽的地质调查，开展了卓有成效的底质地形勘测、矿物丰度评估等科考工作。图10为“蛟龙”号搭载海洋地质学家在2013年度西南印度洋航次中拍摄的低温弥散流喷口。
2、海底地质取样
深海作业型载人潜水器均配置有先进的多功能机械手以及保真取样、潜钻取芯工具等作业工具，使科学家在海底非常方便地进行沉积物或岩石取样。
如1977年，美国的“阿尔文”号在东太平洋加拉帕斯裂谷发现海底热液喷口的同时，直接抓取到了热液硫化物样品，开启了海底热液硫化物研究的时代。在海试和试验性应用航次中，“蛟龙”号利用机械手或铲斗等作业工具也取得了大量的地质样品。图11为“蛟龙”号在西南印度洋我国多金属硫化物矿区采集硫化物烟囱体时的照片。
图10：“蛟龙”号发现的低温弥散流喷口图11：“蛟龙”号采取硫化物烟囱体样
载人潜水器可搭载先进的深海多波束及侧扫声纳系统，贴近海底目标区进行详细勘测，这样不仅避开了海面各种干扰的影响，而且提高了勘测的分辨率，从而可以获得精细的海底地貌形态。
在1974年的FAMOUS项目和1979年的RITA项目中，利用搭载在“阿尔文”号上的多波束测深和侧扫声纳系统，对大西洋中脊和东太平洋海隆进行了精细勘测（见图12），获得了大量有价值的海底地形地貌数据，为研究各种地质现象提供了重要依据。1999年，美国和日本两国利用“深海6500”号，对夏威夷群岛海底火山进行了联合勘查，并获得了海底火山的精细地貌特征，为研究这些海底火山的成长及衰亡规律提供了第一手的资料。
图12：“阿尔文”号载人潜水器测得的洋中脊地形图
（二）深海生物
载人潜水器及其搭载的探测和取样设备，可以到达海洋深处，方便地对深海底栖生物进行直接观察、拍照，还可以对目标物进行保真取样，回到实验室对其进行分析和培育，揭示深海生物生存和演化之谜。
深海热液区是目前国际上开展深海生物勘察研究最为活跃的区域，主要存在于水深2000m左右的大洋中脊和活动断裂带上。深海热液区附近生物群落物种及数量极为繁盛，这些生物从热液化学物质中摄取营养和能量，比如H2S、CO2、H2和CH4等，它们具有独特的生存代谢机制。自从在海底热液喷口附近发现生物群落以来，逐渐掀起了深海生物研究的热潮。在过去的30多年间，对热液喷口生物的新种发现速度一直维持在平均每个月描述两种的水平。
目前已描述的热液生物新种已有近600种，包括了原生动物门和12个后生动物门，其中超过85％的热液生物为地方特有种（见图13）。从寄生在热液喷口附近的嗜热微生物中提取的嗜热菌，可用于细菌浸矿、石油及煤炭的脱硫，在发酵工业中，可以利用其耐高温的特性，提高反应温度，增大反应速度，减少中温型杂菌污染的机会。此外，嗜热菌研究中最引人注目的方向之一是深海生物基因及其遗传工程的相关研究。
图13：深海热液区生物群落
2、深海冷泉区生物群落
在大陆坡和深海区的天然气水合物分布区域，当海底升温或减压，就会释放出大量的甲烷，在海水中形成甲烷柱，即所谓的“冷泉”。在冷泉附近往往发育着依赖这些流体生存的冷泉生物群落，这是一种独特的黑暗生物群落，最常见的生物有靠化能合成作用生存的管状蠕虫、双壳类、腹足类和微生物菌等，因此又被称为“碳氢化合物生物群落”。
2013年，“蛟龙”号试验性应用航次在南海实施，载人潜水器首次搜索观测到了面积约为2000m2的由大量的毛瓷蟹、蜘蛛蟹、深海虾、贻贝等构成的冷泉生物群落（图14）。科学家通过对冷泉区生物生存方式和状态的各项研究，了解该冷泉区生物群落结构的独特性以及与其他冷泉区生物群落的异同点，这对保护海洋生物多样性和海洋生态环境具有积极的促进作用。
图14：“蛟龙”号机械手采集贻贝等冷泉区生物样品
3、深海大生物
除了对深海生物群落开展综合研究外，国内外生物学家还搭乘载人潜水器，
对生活在深海中的大生物进行了重点研究。
对深海大生物的研究不仅是对现存的深海生物进行研究，还包括对生物遗骨及其附近生物的研究。1992年，“深海6500”号载人潜水器在日本鸟岛海域4146m深处发现了古鲸遗骨，在22块古鲸骨附近发现了大量寄生的贝类和小虾。“蛟龙”号载人潜水器自海试至试验性应用航次以来，利用高清摄像系统，也拍摄记录了众多的深海大生物系统，包括深海海参、海星、海葵、鼠尾鱼、狮子鱼、蜘蛛蟹、磷虾、毛瓷蟹、贻贝、端足类生物等（见图15）。利用机械手还获取了部分深海大生物。目前，一些深海大生物吸取、诱捕型作业工具正在被研制，潜水器有望在未来应用中获取更多的深海大生物。
图15：“蛟龙”号拍摄的深海大生物
（左上：海参；右上：鼠尾鱼；左下：海葵、贻贝；右下：磷虾）
（三）物理海洋
载人潜水器在物理海洋研究中也得到了广泛的应用，主要应用在海流热通量、大洋环流、热液口温度场分布等研究领域。
1977年，“阿尔文”号在太平洋加拉帕哥斯群岛附近的海底发现了第一个热液口，之后又相继在大西洋和太平洋发现了24余个热液喷口。从此，海底热液喷口附近海水的流动形态、热液喷发对大洋环流模型的影响、洋壳热通量等一大批新的科学问题成为物理海洋学研究的重要内容。1988年7—9月，Schultz等人利用“阿尔文”号潜水器对东北太平洋Juan deFuca洋中脊Endeavour段热液喷口热通通量进行了测量，并利用温度传感器阵列获得了热液喷口周边的温度场分布。1993年12月，“鹦鹉螺”号潜水器对大洋中脊存在的表流进行了观察。1994年，日本“深海6500”潜水器在东太平洋隆起南部进行了8次下潜，开展热液流场等方面的观察与研究。
三、深海载人潜水器的发展趋势
为满足勘探开发利用海洋资源的迫切需求，如何发展各型深海装备技术，更好发挥载人深潜器的作用，是我们必须要思考和解决的重大课题。对于载人深潜器的未来发展趋势，应立足于应用性，兼顾经济性与舒适性等要求。在载人深潜器研制中，应根据其功能和使命的要求，提供性能更高、经济性更好的载人装备。从这个角度出发，载人潜水器的应用及发展，应重视如下几个方面。
（一）面向科学应用，形成作业能力
以科学作业为主要目的的载人潜水器，其任务是进行海洋探查和资源开发。
对于该类载人深潜器，除了对可靠性、安全性提出更高要求外，还有一个突出要求，作业能力。
以美国为例，至今“阿尔文”号载人潜水器已累计完成5000次以上的下潜作业，为深海研究工作做出了巨大贡献。为了保持在深海研究领域中处于领先地位，美国在这方面开展了大量工作。2004年，在美国国家科学基金会(NSF)的支持下，伍兹霍尔（Woods Hole）海洋研究所决定在现有“阿尔文”号基础上对其部分设备进行升级更新，并将新潜水器命名为“新阿尔文”号。与“阿尔文”号相比，“新阿尔文”号具有下列特点：更大的下潜深度；更大的载人球，更好的舱内人－机－环设计；电池的功率更大；在指定的工作深度工作更长的时间；更好的观察视野，驾驶员和科学家的观察视野有重叠；更好的内部电子电路；更大的科学有效负载；更好的照明和成像系统；更强的推进马力（更好的操纵性）；更好的数据采集和仪器接口；更好的悬停作业能力。
（二）面向深海探险和观光，探索极限海底奥秘
伴随着深海技术的日益成熟，出现了另一种面向深海探险载人深潜器。该类深潜器以满足人类对深海世界的好奇心为主要目的，其使用对象为一些探险家。与前一类载人深潜器不同，该种潜水器以挑战极限为主要目标，因此对深度指标提出更高要求。近期出现的“DEEPSEA CHALLENGE”号，“Deep Flight Challenger”号以及Triton 36000/3为该类潜器的代表。2012年3月26日，美国著名导演卡梅隆驾驶研制的“深海挑战者（DEEPSEA CHALLENGE）”号抵达太平洋10898m深度的马里亚纳海沟，成为一名潜入极限海洋深处的探险家。
（三）构建深海装备体系，实现载人与无人装备之间相互支持和协同作业面对日益增多的潜水器以及日益完备的装备体系，如何协调好载人与无人潜器的关系，发挥载人与无人潜水器的各自优势，是亟待解决的问题。在这一方面，应注重构建深海装备体系，实现载人和无人装备之间的相互支持、联合作业和协同工作，充分发挥综合技术体系的作用。
西方各国已在ROV、AUV和HOV等装备方面取得了十分显著的成果。美国继续保持在海洋探测和深海矿产资源勘探、开发方面的领先地位；日本政府投入巨资建设了水面母船支持的多类型深海潜水器，其拥有的无人遥控潜器潜水深度达到11000m。基于这些装备，日本和美国、法国联合对太平洋、大西洋进行了较大范围的海底资源和环境勘探。美国、日本、俄罗斯、法国等发达国家目前已经拥有了从先进的水面支持母船，到深海（有的工作深度达11000m）遥控潜水器（ROV，ARV）、深海（6000m）自治机器人（AUV）、深海（6500m）载人潜水器（HOV）、600m 单人常压潜水服（ADS）、深海（6000m）可移动长期工作站和深海（6000m）资源开采机器人等完整的技术装备体系，实现了装备之间的相互支持、联合作业、安全救助，能够顺利完成水下调查、搜索、采样、维修、施工、救捞等使命任务，充分发挥了综合技术体系的作用。
（四）重视新技术及新装备的开发
深海高强度材料如陶瓷材料、水下高能量密度的能源、水下微细光缆技术以及通信导航等核心技术的进展，将极大提升深海装备研制能力和水平，如美国的下潜11000m的“海神号”混合型无人潜水器就采用了上述高新技术。
美国的载人潜水器Alvin(HOV)、无人自治潜水器ABE(AUV)、无人遥控潜
水器Jason（ROV）以及单人常压潜水服（ADS）等装备，在深海科学研究和资源勘查作业中以其技术先进性和高效率应用而著称。有关研究机构在新型深海运载器如Sentry（AUV）、Nereus（HROV）等研发方面也是不遗余力。除发展1000m以深科学探测和资源勘探开发的无人装备外，一些国家开始规划分阶段地进行居住型载人深海空间站的研究与建设，包括固定式海底观测系统和移动式载人平台。美国在规划中也提出，应通过重视新技术及新装备的研发，确保其在深海运载器技术发展和应用方面继续保持领先地位。
四、“彩虹鱼”号万米级载人潜水器
（一）现有万米级载人潜水器概况
迄今为止，能够下潜到马里亚纳海沟的载人潜水器已经建造了4艘，分别是美国海军的“的里雅斯特”号，法国海军的“阿基米德”号，电影导演卡梅隆出资建造的“深海挑战者”号，英国维珍航空公司老板理查德·布兰森出资建造的“深海飞行式挑战者”号。前2艘是上世纪五十年代建造的第一代无航行能力的载人潜水器，“阿基米德”号因为种种原因没有下到挑战者深渊，而是下到日本海沟的最深处，其深度记录是9500m。“深海飞行式挑战者”号2011年建造成功后在海试过程中因为载人舱被大浪打坏，随后又重新建造新的载人舱，现在正开展海试，究竟能否下到挑战者深渊还有待观察。
目前国际上正在开展设计或研制的载人深渊器有美国DOER公司的“Deep Search”，美国Triton公司的“Triton 36000/3”，日本的“深海12000”。“载人深渊器”是目前海洋领域最有标志性且影响重大的高科技项目。
载人潜水器项目可行性研究报告项目建议书
载人潜水器项目可行性研究报告 中咨国联出品
目录 第一章总论 (9) 1.1项目概要 (9) 1.1.1项目名称 (9) 1.1.2项目建设单位 (9) 1.1.3项目建设性质 (9) 1.1.4项目建设地点 (9) 1.1.5项目负责人 (9) 1.1.6项目投资规模 (10) 1.1.7项目建设规模 (10) 1.1.8项目资金来源 (12) 1.1.9项目建设期限 (12) 1.2项目建设单位介绍 (12) 1.3编制依据 (12) 1.4编制原则 (13) 1.5研究范围 (14) 1.6主要经济技术指标 (14) 1.7综合评价 (16) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (17) 2.1项目提出背景 (17) 2.2本次建设项目发起缘由 (19) 2.3项目建设必要性分析 (19) 2.3.1促进我国载人潜水器产业快速发展的需要 (20) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (20) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (21) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (21) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (21) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (22) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (22) 2.4项目可行性分析 (23) 2.4.1政策可行性 (23) 2.4.2市场可行性 (23) 2.4.3技术可行性 (23) 2.4.4管理可行性 (24) 2.4.5财务可行性 (24) 2.5载人潜水器项目发展概况 (24) 2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (25) 2.5.2试验试制工作情况 (25) 2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (25)
全球载人潜水器发展综述
目录 全球载人潜水器发展综述 (2) 第一部分大深度作业型载人潜器 (2) 一、深海载人潜水器发展现状 (2) （一）深渊区概念界定 (2) （二）国外深海载人潜水器 (3) （三）国内深海载人潜水器 (9) 二、载人潜水器在深海科考中的应用 (11) （一）深海地质 (11) （二）深海生物 (13) （三）物理海洋 (17) 三、深海载人潜水器的发展趋势 (17) （一）面向科学应用，形成作业能力 (17) （二）面向深海探险和观光，探索极限海底奥秘 (18) （三）构建深海装备体系，实现载人与无人装备之间相互支持和协同作业 (19) （四）重视新技术及新装备的开发 (19) 四、“彩虹鱼”号万米级载人潜水器 (20) （一）现有万米级载人潜水器概况 (20) （二）现有万米级载人潜水器存在的问题 (21) （三）“彩虹鱼”号载人深潜器的创新之处 (21) 第二部分观光型载人潜器 (22) 一、观光潜水器发展历程 (22)
（一）观光潜水器概念界定 (22) （二）观光潜水器发展历程 (23) 二、全球主要观光潜水器概览 (24) （一）小型观光潜水器（载人＜6人，下潜深度＞100米） (25) （二）大型观光潜水器（载人≥6人，下潜深度＜100米） (30) 全球载人潜水器发展综述 第一部分大深度作业型载人潜器 一、深海载人潜水器发展现状 （一）深渊区概念界定 国际海洋科学界通过初步调查，发现位于6000～11000m的海斗深度(hadal depth)区间内的生物与6000m以浅的生物有明显的不同，因此，把这个深度区间内的海沟命名为深渊区，把专门研究深渊区内的海洋科学称为深渊科学(hadal science)，它包含深渊生态学、深渊生物学和深渊地质学等。2007年国际海洋科学家在墨西哥城召开一次大会，对深度区间的划分又作了一次新的统
海洋高技术装备--潜水器的开发与应用
海洋高技术装备——潜水器的开发与应用 海洋占地球表面面积的71%，蕴藏着巨大的能量和资源。它是生命的摇篮、资源的宝藏、风雨的温床、贸易的通道以及国防的屏障。海洋和国家安全与权益的维护、人类生存与可持续发展，全球气候变化，油气与金属矿产等战略性资源保障的全局性，重大性和长久性问题休戚相关。在政治，军事和经经济上具有举足轻重的战略意义，是世界各国争相开发利用的蓝色疆土。 作为海洋大国，中国拥有约1.8万km的海岸线，近300万km2的蓝色国土，蕴藏着丰富的海洋资源。面对国家海洋安全，经济社会的发展对海洋科技的强烈需求和世界海洋科技迅猛发展的大趋势，中国未来海洋科技的发展面临极好的发展机遇，同时也面临着严峻的挑战。海洋科技水平和创新能力在未来各国海洋竞争中将占据主导的地位，要想在竞争中取得胜利，必须大力发展海洋高技术。 潜水器是进入海洋的不可或缺的重要运载作业装备，代表了一个国家的科技水平和工业化水平，体现一个国家的综合国力，是海洋技术开发的最前沿与制高点，是一项综合性的海洋高技术装备。目前，潜水器主要分为载人潜水器(human occupied vehicle)简称(HOV)和无人潜水器（Unmanned Underwater Vehicle）简称(UUV)。其中，无人潜水器又分为遥控无人潜水器(remotely operated vehicle)简称(R0V)、自治式无人潜水器(autonomous underwater vehicle)简称(AUV) 和自治遥控混合型无人潜水器(hybrid remotely operated vehicle简称（HROV）。 载人潜水器，可以携带海洋科学家进入海洋深处，在海底现场直接观察、分析和评估，还可操作机械手实现高效作业。无人遥控潜水器(ROV)，信息传输实时，可以由甲板控制人员通过遥控机械手和电视，进行长时间、大功率的水下作业，可将人的眼睛和手“延伸”到ROV所到之处；自治式无人潜水器，又称自治水下机器人(AUV)，可以水下预编程航行，特别适用于区域性详细勘查，可实施长距离、大范围的搜索和探测，不受海面风浪的影响；混合型潜水器(HROV)，能在两种不同的模式下工作,可以像AUV一样进行大范围的探测和搜索,也可以通过直径小于1 mm的微细光纤,执行传统ROV的近距离观察和采样任务。 载人潜水器是一种自由自航式潜水器，自带能源，具有水下观察和作业能力，利用它可取得海底世界的宝贵数据和资料，用于海洋科学研究。 国外载人潜水器发展概况 1964年美国第一个研制出深海载人潜水器“阿尔文”号，开创了人类探测海洋资源的历史。其工作深度为1829m。1974年经过改装后，工作深度达到4500m，可搭载三名人员，水下工作时间为6~8h。作为国际上使用效率最高的载人潜水器，“阿尔文”号进行过很多颇具影响的作业。如1966年初，“阿尔文”号和另一台遥控潜水器一起打捞起掉落在地中海的一颗氢弹；1977年，“阿尔文”号在将近2500m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。至今“阿尔文”号已累计完成5 000次以上的下潜作业，为深海研究工作做出了巨大贡献。 法国1985年研制成的“鹦鹉螺”号潜水器最大下潜深度可达6000m，累计下潜了1 500多次，完成过多金属结合区域、深海海底生态等调查，以及沉船、有害废料等搜索任务。在水下搜寻方面，“鹦鹉螺”号可是大名鼎鼎。就拿搜寻掉落在海里的失事飞机来说，首先得找到记录飞机声音和航行的黑匣子。“鹦鹉螺”号潜水器配备有全景声呐，能够探测到两侧200米范围以内的信号，还有数个照相机齐齐工作。一旦发现黑匣子的踪迹，“鹦鹉螺”号潜水器就用机械臂把它们挖起来，带回到海上。这样搜寻工作的效率就大大提高!凭着这样的本领，“鹦鹉螺”号潜水器屡立战功，在海底搜寻界名噪一时。 俄罗斯是目前世界上拥有载人潜水器最多的国家，比较著名的有1987年建成的“和平I”号和“和平II”号两艘6000米级潜水器。它带有12套检测深海环境参数和海底地貌的设备。该潜水器最大的特点是能源充足，可在水下停留17~20h，《泰坦尼克》电影中很多镜头就是“和平I”号和“和平II”号探测获得的。 日本在1989年建成了下潜深度为6500m的“深海6500”潜水器，水下作业时间达8h，它对6500m
水下机器人发展趋势
水下机器人发展趋势 关键词：水下机器人、智能水下机器人、智能体系、运动控制、通讯导航、探测识别、高效能源 随着人类海洋开发的步伐不断加快，水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段得到了空前的重视和发展。作者对水下机器人进行了定义与分类。介绍了近年来国内外水下机器人的发展现状与发展趋势，重点针对智能水下机器人的主要关键技术及未来发展方向进行了分析。地球的表面积为5．1亿km2，而海洋的面积为3．6亿km2。占地球表面积71％的海洋是人类赖以生存和发展的四大战略空间——陆、海、空、天中继陆地之后的第二大空间，是能源、生物资源和金属资源的战略性开发基地，不但是目前最现实的，而且是最具发展潜力的空间。作为蓝色国土的海洋密切关系到人类的生存和发展，进入21世纪后，人类更加强烈的感受到陆地资源日趋紧张的压力，这是人类面临的最现实的问题。海洋即将成为人类可持续发展的重要基地，是人类未来的希望。水下机器人从20世纪后半叶诞生起，就伴随着人类认识海洋、开发海洋和保护海洋的进程不断发展。专为在普通潜水技术较难到达的区域和深度执行各种任务而生的水下机器人，将使海洋开发进人一个全新的时代，在人类争相向海洋进军的21世纪，水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段必将得到空前的重视和发展[1]。 1海洋对人类的重要性
海洋作为蓝色国土，首先是一个沿海国家的“门户”，是其与远方联系的便捷途径，并且“门户”的安全是国家安全的重要组成部分，早在2 500多年前古希腊海洋学家锹未斯托克就提出过“谁控制了海洋，谁就控制了一切”。很久以来人们就依赖于海洋航道进行大量的物品贸易，现在整个世界大部分的货物运输都依赖于海上运输，海洋运输是整个经济正常运转必要的一环。更重要的是，现在很多国家的石油、矿石等最基本的生产资料大部分都依赖于海洋运输，海洋运输的安全和对海洋的控制力成为一个国家生存的基本保障。 近年来再次掀起海洋热的浪潮是因为陆上的资源有限，很多资源已经开发殆尽，而海洋中蕴藏着丰富的能源、矿产资源、生物资源和金属资源等，人们急需开发这些资源以接替所剩不多的陆上资源来维持发展。更为重要的是，地球上半数以上面积的海洋是国际海域，这些区域内全部的资源属于全体人类，不属于任何国家。但目前的现状是只有少数国家有能力对这些资源进行初步开采，这些国家在其已探明的区域拥有优先开采权，相对于那些没有能力开采的国家这几乎就等于独享这部分资源。因此海洋已经成为国际战略竞争的焦点，争夺国际海洋资源是一项造福子孙后代的伟大事业。所以水下技术成为目前重点研究的高新技术之一，智能水下机器人作为高效率的水下工作平台在海洋开发与利用中起到至关重要的作用。 2水下机器人的定义与分类
深海载人潜水器的运动控制与优化
深海载人潜水器的运动控制与优化 随着科技的不断发展，人类开始探索更深的海洋，以期能够更好地了解地球的未知领域。对此，深海载人潜水器便成为了人类深海探索的重要工具之一。作为一种顶尖的技术装备，深海载人潜水器名副其实的被称为“人类进入深海的摇篮”。本文将介绍深海载人潜水器的运动控制与优化。 一、深海载人潜水器的运动控制 当深海载人潜水器进入水下时，它受到了许多影响，例如水的阻力、潮汐、流速、海浪等等。因此，深海载人潜水器在海洋深处需要进行精密的控制，以便保证它的安全和可靠性。一般情况下，深海载人潜水器与控制中心之间通过水下电缆进行通讯和控制。由于海底环境的复杂性，深海载人潜水器的运动控制系统需要有一定的鲁棒性和适应性，以应对不同的环境。 深海载人潜水器的运动控制主要分为三个方面：姿态控制、位置跟踪和延迟补偿。 1、姿态控制 在深海中，深海载人潜水器需要在三维空间中进行姿态控制，以确保它在任何情况下都能保持稳定。姿态控制包括俯仰、横滚和航向三个部分，需要通过控制潜水器的推进器、舵和锚等设备来实现。当发生外界干扰时，深海载人潜水器能及时调整姿态，使其保持平稳。 2、位置跟踪 深海载人潜水器需要能够精确地追踪到目标位置，并能够按照预定的路线进行行驶。为了保证位置跟踪的精度，深海载人潜水器往往采用全球定位系统（GPS）或惯性导航系统（INS）等技术，以获取当前的位置信息。然后通过控制设备调整推进器和舵的角度来控制深海载人潜水器的位置和速度。
3、延迟补偿 深海载人潜水器在海底深度运行时，受到水下电缆传输信号的延迟影响。为了解决这个问题，深海载人潜水器需要对延迟进行补偿。通常，深海载人潜水器会在传输信息时增加一个补偿延迟，以确保控制的准确性。 二、运动优化 随着科技的不断改进，深海载人潜水器的运动优化也得到了极大的改善。在现代深海载人潜水器的设计中，运动优化开始成为了重要的研究领域。 1、运动轨迹优化 深海载人潜水器的运动轨迹优化是指通过数学模型和计算方法，将深海载人潜水器的运动轨迹进行优化和改进，以实现更加高效和可靠的深海探索。传统的数值模拟方法已经无法满足深海探索对精度和实时性的要求，因此，深海载人潜水器的运动轨迹优化需要采用更加先进的技术手段，如深度神经网络、深度强化学习、基于模型预测的控制等。 2、动力系统优化 深海载人潜水器的动力系统主要包括推进器、电池、电机等部件。为了实现深海探索的长期持续性，深海载人潜水器需要更加高效和可靠的动力系统。在现代深海载人潜水器的设计中，人们开始使用多种动力系统，如混合动力系统、太阳能驱动系统、核动力系统等，以提高动力系统的效率和可靠性。 3、控制系统优化 深海载人潜水器的控制系统优化是指通过运用更加灵活、先进的控制方法，使深海载人潜水器能够更加准确、高效地执行任务。例如，采用先进的自适应控制算法，在不同的海底环境下自动调整控制参数，以最大程度地提高控制精度。
海洋工程概论
海洋工程的发展及其控制技术概述 学院: 学号： 姓名：
1.概述 海洋，正在吸引着越来越多的人的关注，已成为当今世界的重要话题。在人类社会面临人口膨胀、资源短缺、和环境污染的一系列问题，在陆地上的发展已经受到很大制约的今天，海洋为人类的和平发展提供了广阔的前景。21世纪将是海洋开发的世纪。这个世纪的重要标志之一是海洋工程，特别是海洋高科技工程的发展。近30年来，世界各国开始大规模开发利用海洋，已形成了近海石油、滨海旅游、海洋渔业、海洋交通运输等四大产业，海洋产业的产值也在不断大幅度上涨。所以，海洋工程涉及到国家的利益和发展，也是当前经济发达的沿海国家不断追加投资，竞相发展，力图抢占的“制高点”。21世纪，谁有能力掌握先进的海洋技术，在海洋工程上有大的发展，谁就能够控制海洋，开发利用海洋，成为海洋强国。 海洋工程亦称海洋技术，是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科。海洋工程是一门综合性的新兴学科。其是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。一般认为海洋工程的主要内容可分为资源开发技术与装备设施技术两大部分，具体包括：围海造田、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。它与军事工程、土木建筑工程、水利工程、机械工程、造船工程、航海工程、电子计算机工程、采矿工程、系统工程等工程技术学科密切相关。 人类对海洋的开发利用可以追溯到很久以前。人类最初的生存空间不过是陆地上的一隅，随着人口的增加，居住地的不断扩大，逐步向海洋发展。在过去很长时期里，人们开发利用海洋主要限于“兴渔盐之利，行舟楫之便”，即进行传统的海洋渔业、盐业和海运业开发。直到后来，人们才对海洋资源进行了细致地调查。20世纪60年代以来，随着现代科学技术进步和对海洋资源的不断发现，海洋开发进入了一个新时期。回顾人类对海洋的开发历程大体上可以分为三个阶段，这三个阶段分别是岸边原始开发阶段、对海洋资源进行广泛调查阶段和近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。
载人深潜技术
1. 载人深潜技术的战略意义 21世纪是海洋的世纪。随着陆地资源的消耗与枯竭，开发利用海洋资源将是未来全球竞争的焦点领域。深海油气、海底可燃冰、深海多金属结核、水下富钴结壳、深海热液硫化物等自然资源富集，引发世界各国对深海探测的关注。 受战略需求牵引，海洋大国正在形成从先进水面支持母船，到可下潜1000~11000米的载人/无人深海潜水器，以及探测、作业技术与装备的综合谱系。 载人潜水器作为一种深海运载工具，将科学技术人员与工程技术人员、各种电子装置与机械设备等快速、精确地运载到目标海底环境中，遂行高效勘探测量和科学考察任务。 载人潜水器成为人类开展深海研究、开发和保护的重要技术手段和装备，支撑并推动了深海探测领域的重大进步。 2. 载人深潜国际发展态势
早在1960年1月，“的里雅斯特”号载人潜水器就到达了太平洋的马里亚纳海沟（深度10913米），但彼时距离认识深海、利用深海尚有较大距离。 海洋大国从20世纪80年代起，完成了多艘6000米级深海载人潜水器的研制。2000年以来，有关深海载人潜水器的研究重新活跃起来，特别是全海深（万米级）载人潜水器的研制，引发了新一轮行业技术发展。 ☝世界主要深海载人潜水器的发展历程 根据海洋技术协会载人潜水器委员会的统计，2018年全球载人潜水器活跃数量为160艘，可提供1624个载人座位；其中38艘应用于援潜救生，122艘应用于科学研究、商业作业、观光旅游等。 ☟现役载人潜水器（工作深度＞1000米）
3. 我国载人深潜发展及成就 充分发挥社会主义市场经济条件下科技创新的新型举国体制优势，组织国内优势技术单位进行联合攻关，突破“载人深潜”关键技术体系，辐射带动深海装备领域的技术发展。 经过近20年的持续努力，我国在载人潜水器领域已经建成完整的技术链条和应用体系，形成了三大里程碑。 3.1.“蛟龙”号载人潜水器创造7062米中国载人深潜记录
“蛟龙号”——走在深海载人技术最前沿
“蛟龙号”——走在深海载人技术最前沿 佚名 【摘要】深海潜水器体现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。目前世界上只有美国、日本、法国、俄罗斯等国相继研制成功的5艘深海载人潜水器，最大工作深度为6500米。 【期刊名称】《甘肃科技纵横》 【年(卷),期】2012(041)004 【总页数】1页(P1-1) 【关键词】深海载人潜水器;深海潜水器;技术开发;俄罗斯 【正文语种】中文 【中图分类】TH137 深海潜水器体现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。目前世界上只有美国、日本、法国、俄罗斯等国相继研制成功的5艘深海载人潜水器，最大工作深度为6500米。 为推动我国深海运载技术发展，科技部于2002年将“蛟龙号”深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划重大专项，启动了“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。“蛟龙号”载人潜水器是现代高新技术的综合集成，其设计最大下潜深度为7000米，工作范围可以覆盖全球海洋区域的99.8%，代表着深海高技术领域的最前沿。
“蛟龙号”是我国自行设计、拥有自主知识产权的第一台深海载人潜水器。从方案设计、初步设计到详细设计，全部由我国工程技术人员自主完成。总装联调和海上试验也由我国独立完成。 “蛟龙号”可以运载科学家和工程技术人员进入深海，在海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底进行机动、悬停、正确就位和定点坐坡，有效执行海洋地质、海洋地球物理、海洋地球化学、海洋地球环境和海洋生物等科学考察。同时，它还具备深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测与捕获、深海生物考察等功能，比如利用潜钻进行钻芯取样作业，测量钴结壳矿床的覆盖率和厚度、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道的检测，完成其他深海探测及打捞等各种复杂作业。 “蛟龙号”的几个主要独特之处：首先，“蛟龙号”具有先进的近底自动航行功能和悬停定位功能，便于目标搜索和定位；其次，它具有高速水声通信功能，可以将潜水器在水下的语音、图像、文字等各种信息实时传输到母船上，母船的指令也可以实时地传给潜水器；第三，我国自行开发研制的充油银锌蓄电池与国外同类潜水器相比，容量是最大的，从而保证了在水下的作业时间；第四，“蛟龙号”设计深度是7000米。
海底一万米
海底一万米 作者： 来源：《科学大观园》2020年第19期 全球深度大于6000米的海沟共有37条，这些海沟所在的区域被称作海斗深渊，简称深渊。它们是迄今全球海洋中人类难以企及、知之甚少的地方。包括马里亚纳海沟在内的9条最深的海沟分布在西太平洋，它们中的5条深度均超过万米。海底万米深渊可谓是科研的“无人区”。然而，随着人们对深渊展开科学调查，一些认识正在被颠覆。
2020年3月，万米载人潜水器在中国船舶集团有限公司七〇二所完成总装并开始全流程水池试验。 水池试验是在一个位于江苏无锡的人工水池中进行的。水池试验是潜水器从陆地走向水中的第一步，如果把万米载人潜水器比作一辆新车，那么无论是对潜水器，还是将来要操作潜水器的潜航员来说，试验的水池都相当于一个“试车场”。 所谓全流程水池试验，就是要求潜水器在水池环境中，把将来在海洋中需要检验的事情，在水池环境中模拟开展测试，并且潜航员、潜水器调试人员也需要参与合练，熟悉相关操作预案，让潜水器和潜航员都符合出海条件。 走向深海并不容易，第一个问题就是海水带来的高压。7000米级载人潜水器“蛟龙”号在7000米处受到的压力是700个大气压，对万米载人潜水器来说，再往下4000余米，还要再增加400余个大气压，相当于在一平方米的面积上要顶着一万多吨的重物。这么大的压力加在潜水器上，对潜水器的材料、结构设计等，都提出了巨大挑战。 除了要承受巨大水压，潜水器还要搭载相关人员、一系列科学设施等，在水中完成科考作业，进一步加大了万米载人潜水器的制造难度。 从一九八六年沈阳自动化研究所研制出我国首台水下机器人”海人一号”，到参与研制我国第一台”蛟龙”号载人潜水器，再到研制“潜龙””探索””海翼””海星”等无人潜水器……三十四年来，我国水下机器人正游向更深更远的大海。 中国船舶集团有限公司七〇二所副所长、万米载人潜水器总设计师叶聪告诉记者，万米载人潜水器具备覆盖全球海洋100%海域的作业能力，这来源于九大关键技术的支撑，如载人潜水器球壳、浮力材料等。 比如作为潜水器主结构之一的载人潜水器球壳，可以说是极限设计、极限制造。万米载人潜水器的载人球壳不仅选择了钛合金材料，除此之外，科研人员还大胆推翻原有的设计，改变了此前使用的瓜瓣焊接方法。所谓瓜瓣焊接方法，就是先制造西瓜瓣，再焊接为一个整球，但这种方法焊缝多、工期长。万米载人潜水器采用了半球焊接，减少了焊缝数，工艺更难，但是可靠性显著提高。 水池试验之后，万米载人潜水器将走出实验室，进入海试阶段。叶聪说，在尝试万米下潜的终极目标前，潜水器预计将首先开展浅海试验。 但万米载人潜水器无法自己抵达马里亚纳海沟并进行下潜，它需要“搭车”前往。
唯有科技才能改变命运_优秀作文
唯有科技才能改变命运 唯有科技才能改变命运 李双淼 我国的蛟龙号潜海破了世界记录（纪录）。（开门见山开头，直接引出下文。） 蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，也是863计划中的一个重大研究专项。2010年5月至7月，蛟龙号载人潜水器在中国南海中进行了多次下潜任务，最大下潜深度达到了7020米。（背景过渡，使文章富有内涵，值得借鉴！） 2002年中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划重大专项，启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。2009年至2012年，“接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。2012年6月，在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录，也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。2014年12月18日，首次赴印度洋下潜。 2015年1月14日，在西南印度洋龙旂热液区执行印度洋科考首航段的最后一次下潜，这也是其在这个航段的第9次下潜。3月17日，搭乘“向阳红09”船停靠国家深海基地码头，正式安家青岛。 2016年5月22日，成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜，最大下潜深度达6579米。 2017年3月4日和7日，“蛟龙号”载人潜水器分别在西北印
度洋卧蚕1号热液区和大糦热液区进行了中国大洋38航次第一航段的第3次下潜和第4次下潜。这两次下潜都在调查区域发现了热液喷口并获取了硫化物样品。5月23日，“蛟龙”号完成在世界最深处下潜，潜航员在水下停留近9小时，海底作业时间3小时11分钟，最大下潜深度4811米。 2018年5月8日，国家深海基地管理中心副总工程师丁忠军透露，“蛟龙”号载人潜水器计划于2020年6月至2021年6月执行环球航次。 “蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。 中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。在全球载人潜水器中，“蛟龙号”属于第一梯队。目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少，目前拥有6000米以上深度载人潜水器的国家包括中国、美国、日本、法国和俄罗斯。除中国外，其他4国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6527米，因此“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7020米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。（本文属于议论文，不能只是一味地运用举例论证，还要有其他论证技巧的综合
蛟龙号创新论文
‘‘蛟龙’’潜海科技创新 背景材料： 7月1日，‘‘蛟龙号’’载人潜水器今天上午从江阴苏南国际码头起航，奔赴东太平洋执行为期47天的5000米级海上实验任务。 从北京时间2011年7月26日凌晨3时38分，到上午10时10分左右，历时6个半小时，‘‘蛟龙’’号载人潜水器完成了我国载人深浅5000米级海试第二次下潜试验，并且突破5000米水深，最大深度达到5057米。 这是继7月21日首次下潜试验并突破4000米水深后，7000米载人潜水器——‘‘蛟龙’’号取得的又一阶段突破，创造了中国载人深浅新的历史。 “蛟龙’’号下潜到海底后，完成了多项作业，并且多次‘‘坐’’在海底，对海底生物进行拍照，将图像及时传回海上。潜航员在5000米水深时对潜水器水下各项功能进行了验证，为后续第三次下潜并开展海地观测和取样等水下科考作业奠定基础。 长征二号F运载火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。为满足交会对接任务要求，长征二号F运载火箭共进行了近170项技术状态更改，其中有5项新技术首次使用。 中新网2011年5月16日电‘‘2011北京海外学人创新创业活动周’’在北京开幕。16日至22日，以海外学人科技创新成果展、科技创新成果推介会为内容的活动将集中展示北京创新发展成果。 科技活动周由科技部、中国科协等部门共同组织；自2001年开始，已连续举办10届，累计举办各类科普专题活动50余万场次，全国各地直接参与活动的人员累计超过6亿人次。 中新社在北京2011年7月15日电中国载人航天工程办公室副主任、航天英雄杨利伟和中国航天科技集团公司副总经理袁家军15日在同一个场合都表示，今明两年，中国将发射‘‘天宫一号’’目标飞行器和3艘‘‘神舟’’飞船，完成空间交会对接任务，为中国空间站工程建设奠定重要技术基础。 2011年7月27日5时44分，我国在西昌卫星发射中心用‘‘ 长征三号甲’’运载火箭，成功将第九颗北斗导航卫星送入太空 预定转移轨道，这是北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。这次北斗导航卫星的成功发射，标志着我国北斗区域卫星导航系统建设又迈出了坚实一步。
国内外海洋工程技术的现状及发展趋势
国内外海洋工程技术的现状及发展趋势 海洋工程技术是造船界关注的技术领域之一，世界上现代化的一流船厂都把高新技术船舶与大型海洋工程结构物作为其纲领性产品.海洋工程技术涉及的领域很广，包括海洋发电技术、海洋钻探技术、海水淡化技术、海洋油矿开采技术、海岸风力发电技术、海层探测技术、海洋物质分离技术、海水提炼技术、海洋建筑设计等。海洋发电技术包括:海水发电、海洋风力发电、潮汐发电、温差发电等。海洋钻探技术包括：海洋油井开发、海洋矿石开采等、海水淡化技术包括：太阳能净水、工业净水等。海洋物质分离技术包括：海水金属分离、轻水物质提炼等。能源开发、资源开采等领域海洋工程技术数目众多，未来人类利用和保护海洋是个新新话题. 随着近年来海洋开发“热"的升温，特别是专属经济区资源勘探和开发的实施，海洋工程技术得到了迅猛发展。 ——在潜水器技术方面。目前世界上建造的载人潜水器超过160艘，无人潜水器超过1000艘.日本继1989年建成深海6500 米载人潜水器“SHINKAI6500”以后,于1993年又建成了世界上第一艘潜深10000米的无人潜水器,用于深海矿产资源和海洋生物资源的调查研究。经过“七五”和“八五”的工作，我国的潜水器技术有了很大的发展。在无人潜水器方面,某些项目已经达到国际水平;在载人潜水器方面，潜深600米的“7 1 03”深潜救生艇是我国第一艘载人潜水器,还有
300米工作水深的“QSZ—II型双功能单人常压潜水装具系统”、潜深150米的鱼鹰I号和双功能的鱼鹰II。综合国内从事潜水器开发的各院校、研究院和研究所的力量，我国已具有开发深海载人潜水器的技术能力。 -—在海底管线埋设、检测和维修技术方面。我国海底电缆的铺设已有几十年的历史，第一条国际通讯电缆于1976年完成，1993年成功研制出MG一1型海缆埋设犁，并于同年成功完成中日光缆的埋设任务。上世纪80年代开始,英国SMD(Soil Machine Dynamics Ltd．）公司和Land＆ Marine Eng．公司建造了不少拖曳式埋设系统.而美国的海洋系统工程公司为AT&T研制的SCA— B号埋设机是一种ROV型(水中航行型)的埋设机.可在1850米深用喷水的方式埋设电缆至地下0．6米，可以取出埋深在1．2米以内的电缆，埋设电缆直径为300毫米。履带爬行自走式、带有不同功能挖掘机构的埋设机是海底管道及电缆的埋设技术的发展趋势。在这种履带车载体上通过更换不同的挖沟机械，装备各种探测设备后，既能在沙泥底中进行埋设作业，也能在软岩底中进行埋设作业；既能铺设又能跟踪、挖掘、检修、复埋；既能在水下,也能在浅滩或滩涂工作。目前,这种自走式埋设机已有20多台。 作为开发海洋资源的一种活动,海洋空间利用已有相当长的历史，最早利用海面空间是两千多年前的海上交通运输.然而直到20世纪60年代,由于海洋工程等技术的逐步提高，以及城市化、工业化的迅速发展，导致陆上用地日趋紧张，使人们更加重视海洋空间的利用。
水下机器人发展历程
水下机器人发展历程 由水面遥控或有人工智能，能在水下进行综合作业的机电装置。 特别是近10年来，无人遥控潜水器的发展是非常快的。从1953年第一艘无人遥控潜水 器问世，到1974年的20年里，全世界共研制了20艘。特别是l974年以后，由于海洋油气业的迅速发展，无人遥控潜水器也得到飞速发展。到1981年，无人遥控潜水器发展到了400余艘，其中90％以上是直接；或间接为海洋石油开采业服务的。1988年，无人遥控潜水器又得到长足发展，猛增到958艘，比1981年增加了110％。这个时期增加的潜水器多数为有缆遥控潜水器，大约为800艘上下，其中420余艘是直接为海上池气开采用的。无人无缆潜水器的发展相对慢一些，只研制出26艘，其中工业用的仪8艘，其他的均用于军事和科学研究。另外，载人和无人混合理潜水器在这个时期也得到发展，已经研制出32艘，其中28艘用于工业服务。 1．无人有缆潜水器研制与发展。无人有缆潜水器的研制开始于70年代，80年代进入了较快的发展时期。 1987年，日本海弹积。学技术中心研究成功深海无人遥控潜水器“海鲀3K”号，可下潜3300米。研制“海鲀3K”号的目的，是为了在载人潜水之前对预定潜水点进行调查而设计的，供专门从事深海研究的，同时，也可利用“海鲀3K”号进行海底救护。“海鲀3K”号属于有缆式潜水器，在设计上有前后、上下、左右三个方向各配置两套动力装置，基本能满足深海采集样品的需要。1988年，该技术中心配合“深海6500”号载人潜水器进行深海调查作业的需要，建造了万米级无人遥控潜水器。这种潜水器由工作母船进行控制操作，可以较长时间进行深海调查。这种潜水器可望在1992年内建成，总投资为40亿日元。日本对于无人有缆潜水器的研制比较重视，不仅有近期的研究项目，而且还有较大型的长远计划。目前，日本正在实施一项包括开发先进无人遥控潜水器的大型规划。这种无人有缆潜水器系统在遥控作业、声学影像、水下遥测全向推力器、海水传动系统、陶瓷应用技术水下航行定位和控制等方面都要有新的开拓与突破。这项工作的直接目标是有效地服务于200米以内水深的油气开采业，完全取代目前由潜水人员去完成的危险水下作业。 水下机器人 在无人有缆潜水技术方面，始终保持了明显的超前发展的优势。根据欧洲尤里卡计划，英国、意大利将联合研制无人遥控潜水器。这种潜水器性能优良，能在6000米水深持续工作250小时，比现在正在使用的只能在水下4000米深度连续工作只有l2小时的潜水器性能优良的多。按照尤里卡EU-191计划还将建造两艘无人遥控潜水器，一艘为有缆式潜水器，主要用于水下检查维修；另一艘为无人无缆潜水器，主要用于水下测量。这项潜水工程计划将由英国；意大利、丹麦等国家的l7个机构参加。英国科学家研制的“小贾森”有缆潜水器有其独特的技术特点，它是采用计算机控制，
2016年高考语文 北京卷 试题详解(word版)..
2016年高考语文【北京卷】试题详解 一、阅读下面的材料，完成1-8题。（24分） 材料一： 自主科技创新催生“蛟龙”入水 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。深海潜水器是进入深海不可或缺的重要运载作业装备。在无人潜水器迅猛发展的今日，载人潜水器的发展仍然受到发达国家的高度重视，被称为“海洋学研究领域的重要基石”。 第一艘真正意义上的载人深海潜水器是美国的“曲斯特I”号。由于该潜水器无航行和作业能力，使用性能受到限制，加上体积较大，建造与运输均不方便，此类深潜器未得到进一步发展。真正开创了人类探测海洋资源历史的是美国1964年研制的“阿尔文”号，法国、俄罗斯、日本的大深度载人潜水器则是80年代的产品。 “蛟龙”号使我国成为继美国、法国、俄罗斯、日本之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。2009年，我国研发的‚“蛟龙”号载人潜水器在南中国海首次开展了1000米级深潜试验。2010年已能下潜到3759米的海底，并完成了海底取样、海底微地形地貌探测等任务。2011年7～8月，“蛟龙”号载人潜水器又在东北太平洋成功进行了5000米级试验，取得了一系列技术和应用成果。仅仅过了一年，2012年6月27日，‚蛟龙‛号在马里亚纳海沟开展了7000米级载人深潜试验，下潜到7062米深度，创造了国际上同类作业型载人潜水器下潜深度的最高纪录。此次海试进行了海水矿物取样、标志物布放、高清摄录、高精度海底地形测量等深海调查作业，并首次获取了这一海域7000米深度的动物影像和样本。2013年，“蛟龙”号转入试验性应用，并首次搭载科学家下潜，取得了大量宝贵样品，标志着我国已经具备了进行深海实地科学考察和研究的能力。2014～2015年，‚“蛟龙“号在印度洋下潜。2016年5月，“蛟龙”号在西北太平洋雅浦海沟进行科学应用下潜，并开展了超过1公里远的近底航行。 “蛟龙”号载人潜水器的研制充分体现了我国自主科技创新的追求。它与美国最新的6500米级‚新“阿尔文”号载人潜水器在水下的工作时间极限相同，能够携带的科学有效负载也相当，操纵性能和悬停作业能力相近，但在下潜深度