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实现深海空间站面临的技术挑战《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:17:28 阅读: 来源:变频器厂家

2017-05-08 20:59:42来源: 贤集网

深海空间站包括水下生活区、水下电站、水下热站和水下控制中心等多个模块,是一个高度复杂的工程系统,涉及结构力学、水动力学和材料科学等多个学科领域,需要将不同学科领域的技术有效地融合,最终实现深海空间站的实际建造与应用。深海空间站作为深海装备技术发展的前沿,其在海上油气田开发中应用面临着诸多的技术挑战,如深海耐压壳体的设计、深海空间站与水下穿梭装置的水下对接技术、水下供电模式的选择(核电、特殊电缆等)以及水下供热模式(电热、气热、水热等)等。下面仅对深海耐压壳体的设计和水下对接技术的技术难点进行详细分析。

深海耐压壳的设计

深海空间站工作在深海海底,由于水深不同,其承压和水温均会不同。对于深海空间站来说,其外部可能需要承受几十到几百不等的大气压,并处于4℃以下的海水温度中,这样的高压低温环境对深海空间站耐压壳体的设计及材料选择提出了严峻的考验。此外,由于功能需要,空间站的耐压壳体尺度要大于现有载人潜水器,因此,大尺度耐压结构的设计和制造以及结构密封都存在较大难度。

水下对接技术

在深水中进行对接作业的难度并不亚于太空中的对接作业,要实现深水空间站与外界的对接,首先要有水下穿梭运载装置。“蛟龙”号载人潜水器的成功研制及其7000m海试的成功使得它成为水下穿梭运载装置的不二选择,为水下对接技术的进一步研究奠定了基础。此外,中船重工702所正在牵头研制的4500m级载人潜水器以及上海海洋大学深渊科学与技术研究中心正在研制的11000m级载人潜水器也为深海空间站在不同海深作业提供了更多选择。

现在,实现水下对接作业的研究重点是如何实现水下穿梭运载装置与深海空间站的对接。水下对接应为无缝对接,即同时保证深海空间站与水下穿梭运载装置的整体密闭性能,此外,还需考虑整体的舱体平衡问题等。水下对接过程应快速、准确,使得水下穿梭运载装置不仅可以成为人员、物资和工具的运输载体,还可以成为应急救援的支持平台。在海底如此特殊的环境中,这种对接技术的实现困难重重。

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