竇光字

近年來，不少國家在探索深海奧秘的進(jìn)程中，不斷取得新的突破。其中，成功研制開發(fā)的各種新型潛水交通工具，為人類征服海洋奠定了有力基礎(chǔ)。

潛海飛機(jī)水中翱翔

幾年前，在美國加利福尼亞州蒙特里灣一個無障礙水域里，進(jìn)行了一次雙人駕駛水下飛機(jī)的試驗(yàn)。一架名為“深海飛行員”的水下飛機(jī)，在飛行中取得了成功。這次飛行，標(biāo)志著人類在水下飛行領(lǐng)域取得了新的成績。

1996年，美國設(shè)計建造的“深水飛機(jī)1號”投入使用，以每小時20千米的速度，很快到達(dá)水下1000米處。一年后，另一架“飛魚”號單座深水飛機(jī)被用于電影《海豚》的拍攝。攝影人員利用這架飛機(jī)，可以很好地以海豚的視角向觀眾介紹深海世界的各種奇妙景象。

在“深水1號”基礎(chǔ)上研制的“深海飛行員”的水下飛機(jī)，借助計算機(jī)來測定飛機(jī)各部分經(jīng)受的水壓。這架雙座深水飛機(jī)，外形很像一架噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)，機(jī)長6.7米，翼展3.7米，最大起飛重量為2130千克，時速16千米，飛行深度是水下460米，機(jī)上乘員2名，最大航程32千米。

飛機(jī)在水下飛行，要受到水和空氣的雙重阻力。機(jī)體使用輕質(zhì)復(fù)合材料制成，可使阻力減少到最低限度。飛向深海的水下飛機(jī)利用機(jī)翼與海水相對運(yùn)動所產(chǎn)生的動力向前推進(jìn)，同時控制下沉或上升，另裝有垂直推力器，可以在前進(jìn)速度為零的情況下進(jìn)行垂直上浮或下沉。用腳踏板轉(zhuǎn)動尾翼的方向舵，使飛機(jī)按需要向左或朝右飛行。

乘務(wù)人員乘坐的密封艙是水下飛機(jī)的生命維持系統(tǒng)，每一名駕駛員都有獨(dú)立的供氧系統(tǒng)，艙內(nèi)在座位的右邊有個會定時檢查的綠色發(fā)光的二極管，它能顯示供氧情況。如果供氧不足，就可轉(zhuǎn)動左肩旁的儀表刻度盤來增加氧氣流量。艙內(nèi)還設(shè)有滌氣系統(tǒng)來吸收呼出的二氧化碳。

“深海飛行員”起飛極為方便，可從船只、艦艇或海灘處下水，甚至可駕車運(yùn)送或拖著入水，這次試飛的入水處是在美國蒙特里海灣的著名漁人碼頭，而試飛結(jié)束終點(diǎn)也在這兒。除了下潛和直線飛行外，駕駛員還進(jìn)行了短暫的橫滾式飛行，并與同伴通過電臺對講機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，都取得滿意的結(jié)果。

汽車下海水陸通行

在2008年3月的日內(nèi)瓦車展上，瑞士一家超級跑車制造商展示了世界上首款可潛水的汽車。只要按動這款水陸兩用車的一個按鈕，汽車便可以潛到水下10米深處行駛，供人們在淺海中觀光旅游。

這輛名叫“斯酷巴”的潛水汽車，是世界上第一款真正能夠在地面和水面之下行駛的水陸兩用車，全長3.79米，寬1.94米，高1.12米，上面有兩個座位。車身凈重920千克，輕巧的車身由納米碳纖維制成，能夠在水下暢行無阻。

一個風(fēng)和日麗的上午，實(shí)驗(yàn)人員感受潛水汽車的魅力。開始，汽車在高速公路上飛奔。由于汽車是敞棚式的，風(fēng)呼呼地從耳旁吹過，車速表達(dá)到了高速公路的限制速度120千米/小時。到了海邊，在一片“嘩嘩”的水聲中，汽車下水了。汽車在海水中像船一樣穩(wěn)穩(wěn)地向前航行，速度可達(dá)6千米/小時。接著，汽車很快潛入水下。人們眼前一片蔚藍(lán)，還可以看到海底的藻類和游動的魚兒。

潛水汽車的潛水深度可以達(dá)到10米。汽車駕駛員只要能適應(yīng)水下環(huán)境就可以在水中駕駛，幾乎不需要人為操控，全部智能化。與普通汽車相比，潛水汽車擁有3個電動發(fā)動機(jī)，車的底盤兩側(cè)還裝有螺旋推進(jìn)器，這樣可以方便汽車在水中行駛；而且車內(nèi)所有的設(shè)備都使用防水材料。潛水汽車車身采用了防腐材料，能夠很好地防止海水的侵蝕，而且車體可以保持長時間不褪色。

潛水汽車在潛入水下之后，車身內(nèi)部并不密封，車廂里面要進(jìn)水，不進(jìn)水就無法下潛。因此，駕駛者和乘坐者都需要佩戴潛水設(shè)備才能進(jìn)入水下。潛水汽車配備有潛水衣和專用的水中呼吸器，可為車內(nèi)乘客和駕駛員提供所需的空氣，免除了他們在水中無法呼吸的窘境。

為了讓潛水汽車適應(yīng)水下行駛，汽車采用鋰電池驅(qū)動，這樣可以減少水下壓力。潛水汽車還是零排放無污染的環(huán)保概念車，它可以在世界上所有的水域中實(shí)現(xiàn)“零排放和零污染”。

新型潛艇大顯威風(fēng)

潛艇是一種可以潛入水下的交通工具，原本用于軍事偵察和作戰(zhàn)，現(xiàn)已擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，在人們的工作和生活中大顯身手。

超導(dǎo)潛艇早在20世紀(jì)70年代，美，俄、英、日等國就開展了超導(dǎo)技術(shù)在艦艇應(yīng)用方面的研究。到了20世紀(jì)90年代初，日本率先制成超導(dǎo)電磁船，并正式投入使用?，F(xiàn)在，一種具有優(yōu)異性能的軍用超導(dǎo)潛艇已經(jīng)問世。與現(xiàn)在正在使用的常規(guī)潛艇或核潛艇相比，超導(dǎo)潛艇具有結(jié)構(gòu)簡單、推力大、航速高、無噪聲、無污染、造價低等顯著優(yōu)點(diǎn)。超導(dǎo)潛艇獨(dú)特的推進(jìn)原理和極高的能量利用率將使?jié)撏Ь哂懈玫膭恿π阅埽叫兴俣葻o疑將會大大提高。據(jù)推算，超高速超導(dǎo)潛艇的航速可達(dá)50節(jié)以上。一艘性能先進(jìn)的超導(dǎo)潛艇，其外型尺寸只有今日同類潛艇的一半。由于磁流體推進(jìn)技術(shù)取代了傳統(tǒng)的螺旋槳推動，超導(dǎo)潛艇的噪音顯著降低，大大提高了潛艇的隱蔽性和生存能力。

太陽能潛艇美國研究人員研制出世界上第一艘太陽能自動潛艇，為太陽能交通工具家族增加了新的成員。太陽能自動潛艇長2米，寬1米，“背部”是一張大大的太陽能電池板。在用于水下監(jiān)測時，每次可以潛入到500米深的水中。這種潛艇的“腹部”安裝有發(fā)動機(jī)、傳感器和微型電腦；頭部有“鼻子”，可以“聞到”水質(zhì)的好壞，并把監(jiān)測結(jié)果通過傳感器傳輸?shù)轿⑿碗娔X：它的“尾巴”上有一根小小的天線，地面工作人員可以通過這根天線能控制它的行程。在試驗(yàn)中，太陽能潛艇在水中呆了10天，并且一直保持著運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。只需浮到水面上曬一會兒太陽，便又可以“精力充沛”地回到水下工作。遇到連續(xù)陰雨天氣，實(shí)驗(yàn)人員便把它引到岸邊，讀取采集到的數(shù)據(jù)。目前，太陽能自動潛艇一般用于水下檢驗(yàn)河流和海洋的水質(zhì)，將為各種水域的環(huán)境監(jiān)測提供有用的數(shù)據(jù)，為生物學(xué)家研究水生動物提供幫助。

個人潛艇荷蘭沃克斯?jié)撏Ч境晒Φ貙?shí)現(xiàn)個人潛水艇的下水使用。這種個人潛水艇長2.8米，寬1.9米，左右及下方各有一個螺旋槳推進(jìn)器，用電力驅(qū)動。充電12小時，可在水下航行2.5小時，最高時速約等于10千米。它浮在海面時穩(wěn)定性很好，乘員從上方的嘹望圓頂進(jìn)入，像登普通船只那樣方便。小艇設(shè)計得很輕巧，只有1.03噸重，利用運(yùn)輸船常備的吊車就能將它放到海面。蓋上頂蓋通過手中游戲桿似的操作桿，就能指揮下潛。在整個航程中，哪怕到達(dá)了水下50米深，座艙始終保持在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，潛水人員可以自由呼吸，返回水面時不會導(dǎo)致“沉箱病”。由于潛水艇座艙的氣壓和水面相同，非但能如愿下潛，還能在2分鐘內(nèi)不作任何停頓、從50米深處浮上水面，不需要減壓措施。

深潛器不斷推新

近年來，世界上發(fā)達(dá)國家開展了深海載人潛器的研制工作，并取得了突破性的成果。

世界載人深潛器的發(fā)展歷史最早可以追溯到20世紀(jì)20年付。瑞士研制出了當(dāng)時界卜上第一臺無動力自浮式潛器。1961年，世界上第一臺能夠行走的動力推進(jìn)式潛器在法國誕生。1964年，被世人稱為“功勛號”的美國“阿爾文號”深潛器率先達(dá)到了1500米的深度。

之后，隨著美國與法國的激烈競爭，載人深潛器的下潛深度也不斷增加，到1973年，最深達(dá)到了海底4000米。到了20世紀(jì)80年代，日本異軍突起。1981年日本制造的世界首臺以科研考察為目的的“深海2000”潛器，帶動了世界海洋研究向真正意義和更深層次的海洋科研方向發(fā)展。

目前，下潛最深的潛器是日本在1991年下水的“深海6500”潛器和經(jīng)過改進(jìn)之后的美國“阿爾文號”，它們的最大深潛深度可達(dá)到6000米。深潛器一次下潛的時間取決于電池的性能?！吧詈?500”可持續(xù)滿負(fù)荷工作8個小時之久，如果是6000米水深，上升和下潛所需的時間大約4個半小時，它還可以在海底連續(xù)維持照明、行走和工作3個小時，這是其他深潛器無法比擬的。在海底，深潛器內(nèi)的溫度比冰箱還要低，工作人員連續(xù)工作8個小時也要有足夠的毅力。當(dāng)然，深潛器擁有可維持100多個小時的救生系統(tǒng)，可以保證工作人員的安全。

由于技術(shù)、經(jīng)費(fèi)等方面的限制，現(xiàn)今世界上只有美、日、法、俄等少數(shù)國家擁有載人深潛技術(shù)，全球可以經(jīng)常進(jìn)行深潛考察活動的載人潛器也只有那么四五艘。20世紀(jì)90年代，我國提出了自己建造載人深潛器的設(shè)想，并開始制定方案，現(xiàn)正在積極進(jìn)行各項(xiàng)工作。

(責(zé)任編輯龐云)