潜航交通便利快捷

http://www.100md.com 2016年4月2日 期刊网 2008年第24期

     近年来，不少国家在探索深海奥秘的进程中，不断取得新的突破。其中，成功研制开发的各种新型潜水交通工具，为人类征服海洋奠定了有力基础。

    潜海飞机水中翱翔

    几年前，在美国加利福尼亚州蒙特里湾一个无障碍水域里，进行了一次双人驾驶水下飞机的试验。一架名为“深海飞行员”的水下飞机，在飞行中取得了成功。这次飞行，标志着人类在水下飞行领域取得了新的成绩。

    1996年，美国设计建造的“深水飞机1号”投入使用，以每小时20千米的速度，很快到达水下1000米处。一年后，另一架“飞鱼”号单座深水飞机被用于电影《海豚》的拍摄。摄影人员利用这架飞机，可以很好地以海豚的视角向观众介绍深海世界的各种奇妙景象。

    在“深水1号”基础上研制的“深海飞行员”的水下飞机，借助计算机来测定飞机各部分经受的水压。这架双座深水飞机，外形很像一架喷气式战斗机，机长6.7米，翼展3.7米，最大起飞重量为2130千克，时速16千米，飞行深度是水下460米，机上乘员2名，最大航程32千米。

    飞机在水下飞行，要受到水和空气的双重阻力。机体使用轻质复合材料制成，可使阻力减少到最低限度。飞向深海的水下飞机利用机翼与海水相对运动所产生的动力向前推进，同时控制下沉或上升，另装有垂直推力器，可以在前进速度为零的情况下进行垂直上浮或下沉。用脚踏板转动尾翼的方向舵，使飞机按需要向左或朝右飞行。

    乘务人员乘坐的密封舱是水下飞机的生命维持系统，每一名驾驶员都有独立的供氧系统，舱内在座位的右边有个会定时检查的绿色发光的二极管，它能显示供氧情况。如果供氧不足，就可转动左肩旁的仪表刻度盘来增加氧气流量。舱内还设有涤气系统来吸收呼出的二氧化碳。

    “深海飞行员”起飞极为方便，可从船只、舰艇或海滩处下水，甚至可驾车运送或拖着入水，这次试飞的入水处是在美国蒙特里海湾的著名渔人码头，而试飞结束终点也在这儿。除了下潜和直线飞行外，驾驶员还进行了短暂的横滚式飞行，并与同伴通过电台对讲机进行联络，都取得满意的结果。

    汽车下海水陆通行

    在2008年3月的日内瓦车展上，瑞士一家超级跑车制造商展示了世界上首款可潜水的汽车。只要按动这款水陆两用车的一个按钮，汽车便可以潜到水下10米深处行驶，供人们在浅海中观光旅游。

    这辆名叫“斯酷巴”的潜水汽车，是世界上第一款真正能够在地面和水面之下行驶的水陆两用车，全长3.79米，宽1.94米，高1.12米，上面有两个座位。车身净重920千克，轻巧的车身由纳米碳纤维制成，能够在水下畅行无阻。

    一个风和日丽的上午，实验人员感受潜水汽车的魅力。开始，汽车在高速公路上飞奔。由于汽车是敞棚式的，风呼呼地从耳旁吹过，车速表达到了高速公路的限制速度120千米/小时。到了海边，在一片“哗哗”的水声中，汽车下水了。汽车在海水中像船一样稳稳地向前航行，速度可达6千米/小时。接着，汽车很快潜入水下。人们眼前一片蔚蓝，还可以看到海底的藻类和游动的鱼儿。

    潜水汽车的潜水深度可以达到10米。汽车驾驶员只要能适应水下环境就可以在水中驾驶，几乎不需要人为操控，全部智能化。与普通汽车相比，潜水汽车拥有3个电动发动机，车的底盘两侧还装有螺旋推进器，这样可以方便汽车在水中行驶；而且车内所有的设备都使用防水材料。潜水汽车车身采用了防腐材料，能够很好地防止海水的侵蚀，而且车体可以保持长时间不褪色。

    潜水汽车在潜入水下之后，车身内部并不密封，车厢里面要进水，不进水就无法下潜。因此，驾驶者和乘坐者都需要佩戴潜水设备才能进入水下。潜水汽车配备有潜水衣和专用的水中呼吸器，可为车内乘客和驾驶员提供所需的空气，免除了他们在水中无法呼吸的窘境。

    为了让潜水汽车适应水下行驶，汽车采用锂电池驱动，这样可以减少水下压力。潜水汽车还是零排放无污染的环保概念车，它可以在世界上所有的水域中实现“零排放和零污染”。

    新型潜艇大显威风

    潜艇是一种可以潜入水下的交通工具，原本用于军事侦察和作战，现已扩展应用领域，在人们的工作和生活中大显身手。

    超导潜艇 早在20世纪70年代，美，俄、英、日等国就开展了超导技术在舰艇应用方面的研究。到了20世纪90年代初，日本率先制成超导电磁船，并正式投入使用。现在，一种具有优异性能的军用超导潜艇已经问世。与现在正在使用的常规潜艇或核潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点。超导潜艇独特的推进原理和极高的能量利用率将使潜艇具有更好的动力性能，航行速度无疑将会大大提高。据推算，超高速超导潜艇的航速可达50节以上。一艘性能先进的超导潜艇，其外型尺寸只有今日同类潜艇的一半。由于磁流体推进技术取代了传统的螺旋桨推动，超导潜艇的噪音显著降低，大大提高了潜艇的隐蔽性和生存能力。

    太阳能潜艇 美国研究人员研制出世界上第一艘太阳能自动潜艇，为太阳能交通工具家族增加了新的成员。太阳能自动潜艇长2米，宽1米，“背部”是一张大大的太阳能电池板。在用于水下监测时，每次可以潜入到500米深的水中。这种潜艇的“腹部”安装有发动机、传感器和微型电脑；头部有“鼻子”，可以“闻到”水质的好坏，并把监测结果通过传感器传输到微型电脑：它的“尾巴”上有一根小小的天线，地面工作人员可以通过这根天线能控制它的行程。在试验中，太阳能潜艇在水中呆了10天，并且一直保持着运转状态。只需浮到水面上晒一会儿太阳，便又可以“精力充沛”地回到水下工作。遇到连续阴雨天气，实验人员便把它引到岸边，读取采集到的数据。目前，太阳能自动潜艇一般用于水下检验河流和海洋的水质，将为各种水域的环境监测提供有用的数据，为生物学家研究水生动物提供帮助。

    个人潜艇 荷兰沃克斯潜艇公司成功地实现个人潜水艇的下水使用。这种个人潜水艇长2.8米，宽1.9米，左右及下方各有一个螺旋桨推进器，用电力驱动。充电12小时，可在水下航行2.5小时，最高时速约等于10千米。它浮在海面时稳定性很好，乘员从上方的嘹望圆顶进入，像登普通船只那样方便。小艇设计得很轻巧，只有1.03吨重，利用运输船常备的吊车就能将它放到海面。盖上顶盖通过手中游戏杆似的操作杆，就能指挥下潜。在整个航程中，哪怕到达了水下50米深，座舱始终保持在一个标准大气压，潜水人员可以自由呼吸，返回水面时不会导致“沉箱病”。由于潜水艇座舱的气压和水面相同，非但能如愿下潜，还能在2分钟内不作任何停顿、从50米深处浮上水面，不需要减压措施。

    深潜器不断推新

    近年来，世界上发达国家开展了深海载人潜器的研制工作，并取得了突破性的成果。

    世界载人深潜器的发展历史最早可以追溯到20世纪20年付。瑞士研制出了当时界卜上第一台无动力自浮式潜器。1961年，世界上第一台能够行走的动力推进式潜器在法国诞生。1964年，被世人称为“功勋号”的美国“阿尔文号”深潜器率先达到了1500米的深度。

    之后，随着美国与法国的激烈竞争，载人深潜器的下潜深度也不断增加，到1973年，最深达到了海底4000米。到了20世纪80年代，日本异军突起。1981年日本制造的世界首台以科研考察为目的的“深海2000”潜器，带动了世界海洋研究向真正意义和更深层次的海洋科研方向发展。

    目前，下潜最深的潜器是日本在1991年下水的“深海6500”潜器和经过改进之后的美国“阿尔文号”，它们的最大深潜深度可达到6000米。深潜器一次下潜的时间取决于电池的性能。“深海6500”可持续满负荷工作8个小时之久，如果是6000米水深，上升和下潜所需的时间大约4个半小时，它还可以在海底连续维持照明、行走和工作3个小时，这是其他深潜器无法比拟的。在海底，深潜器内的温度比冰箱还要低，工作人员连续工作8个小时也要有足够的毅力。当然，深潜器拥有可维持100多个小时的救生系统，可以保证工作人员的安全。

    由于技术、经费等方面的限制，现今世界上只有美、日、法、俄等少数国家拥有载人深潜技术，全球可以经常进行深潜考察活动的载人潜器也只有那么四五艘。20世纪90年代，我国提出了自己建造载人深潜器的设想，并开始制定方案，现正在积极进行各项工作。

    (责任编辑 庞 云)(窦光字)

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