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深海科学与工程研究所
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深潜器

SHINKAI 6500(“深海6500”号)

文章来源:  |  发布时间:2016-04-12  |  【打印】 【关闭

  

1、简介 

  日本“SHINKAI 6500”(しんかい) 载人潜水器是由日本海洋-地球科技研究所(Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, JAMSTEC)研发和运营的深海载人潜水器,1989年建造完成并进行了一系列载人潜水试验,是日本下潜深度最大、作业能力最强的载人深潜器。“SHINKAI 6500”号在水下作业时间长达8小时,曾下潜到6527米深的海底,创造了载人潜水器深潜的纪录。自1991年开始服役以来,“SHINKAI 6500”号深潜器在太平洋、大西洋和印度洋从事海底地形、地质和海洋生物的调研,共下潜了1300多次。  

  20123月,JAMSTEC“SHINKAI 6500”号进行了最大规模的一次升级改造。原来的主摆动式船尾推进器被两个中等大小的船尾推进器代替,另外还安装了一个船尾水平推进器,深潜器便可以更快更平稳地转弯。对于所有推进器的发动机,液压泵和海水泵也被新的具有更快反应能力的发动机取代 

 

1 “SHINKAI 6500”号潜水器

 

  2、构造 

  (1)载人球体:球体内径为2.0m,可以容纳两个潜航员、一个科学家在其中作业。载人球体内部安装了各种仪器,这使得工作人员的活动空间更加狭小。这个73.5mm厚的球体由强度大、轻质的钛合金制作而成。6500米深的海底压力为681个大气压,这意味着载人球体的抗压能力必须足够强大,否则有一点的弯曲也会使球体崩溃。这个球体在制造过程中要尽量逼近标准球形。 

  (2)浮力材料:浮力材料的密度需要比海水小,同时又能抵抗海水强大的压力。深海6500所用的浮力材料为复合泡沫塑料。这种复合泡沫塑料在高强度环氧树脂内嵌入了空心玻璃球(两种,一种的直径为88-105微米,另一种直径为40-44微米),这保证了载人球体在水下具有足够的强度和浮力。 

  (3)机器手臂:机器手臂可以抓取海底的生物、岩石、沉积物等各种样品。它们在水中可以举起100kg重的物品。 

  (4)观察窗“SHINKAI 6500”有三个观察窗,前面一个,左右各一个。尽管载人球体使用了抗压材料,但是在深海还是会有一点变形。观察窗使用的高度透明的甲基丙烯酸类树脂可以跟球体有一样的微变形。每个观察窗都由两块7cm厚的树脂版组成,总共厚14cm,外形向外凸出。 

  (5)主要电池“SHINKAI 6500”号最初配备了银-锌电池,2004年换成了锂离子电池。这种电池性价比更高,它具有更长的寿命,体型更小,且只需要对其进行简单的维护。 

  (6)灯光:太阳光只能达到海面以下200m的深度,200m以下因没有光照而漆黑一片。深海6500装的灯是汽车灯照明度的3-4倍。在没有悬浮物质的海水中,每一个灯光可以照见深潜器周围10m的范围。

 

2 “SHINKAI 6500”号深潜器的内部结构示意图

 

3、构造参数 

  尺寸:长9.7m,宽2.8m,高4.1m 

  重量:26.7t(空气中) 

  最大下潜深度:6500m 

  可载人数:3人(2个潜航员,1个研究者) 

  载人球体内径:2m 

  正常下潜时长:8h 

  生命维持系统时长:129h 

  有效载荷:150kg(空气中) 

  最大速度:5km/h 

  安装的仪器:2个高清照相机,1CTDO( 测量海水盐度、温度、压力和溶解氧)1个数码相机,1个海水温度计,2个机器手臂,2个可移动的样品框,导航系统等。 

 

 

3 “SHINKAI 6500”号深潜器母船YOKOSUKA” 

 

4、任务 

   (1)查明地球内部的运动 

    调查对地球内部运动产生巨大影响的现象,例如地震频发的板块俯冲带和新洋壳形成的大洋中脊,查明地球内部形成的方式。 

  (2)查明海洋生物的演化 

  目前为止,深海探寻已经揭示了众多极其稀少的生物群落和化学合成的生态系统。化学合成的生态系统是那些不依赖太阳能,而是利用地球深部随海水涌出的硫化氢和甲烷为能量来源的细菌。研究人员们期望通过研究深海生态系统有助于弄清生物的起源和演化。 

  (3)开发利用及保护深海生物 

  为了解决人类将来会面临的食物安全等问题,有必要对深海生物资源可持续利用,以及对展现了广泛生理机能的深海生物进行基因研究。 

  (4)阐明热和物质循环 

  全球环境变化,包括气候变化和潮流的集约和衰减,有效地被海底沉积物记录下来。深海6500的工作之一就是采集海底沉积物样品用以分析环境变化。海底热液活动所带来的热和物质循环对全球环境有很大的影响。对热液系统的研究将有助于对全球环境变化作更进一步的了解。 

 

4 “SHINKAI6500”号深潜器深海考察示意图

  

     “SHINKAI6500”号深潜器深海考察的一天 

 

    

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