17.閱讀短文探海神器--“蛟龍”號(hào)
目前,“蛟龍”號(hào)具備了在全球99.8%的海洋深處開(kāi)展科學(xué)研究、資源勘探的能力.部分參數(shù)如表表格.
“蛟龍”號(hào)部分參數(shù) |
自身質(zhì)量 | 22噸 |
最大荷載 | 240公斤 |
載人 | 限3人 |
最大速度 | 25海里/小時(shí) |
巡航速度 | 1海里/小時(shí) |
最大工作設(shè)計(jì)深度 | 7000米 |
正常在水下工作時(shí)間 | 12小時(shí) |
新技術(shù)突破--高速水聲通信技術(shù)
電磁波在海水中傳播的距離很有限,而普通水聲傳輸又有延時(shí)長(zhǎng)、復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號(hào)難等嚴(yán)重缺陷,“蛟龍”號(hào)潛入深海數(shù)千米,如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊是個(gè)重要難題.中國(guó)科學(xué)院研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)--利用通信聲吶進(jìn)行水下通信聯(lián)絡(luò),成功解決了這一難題.通信聲吶是由發(fā)射基陣和接收基陣組成,基陣又由換能器基元組成.換能器一般用壓電陶瓷材料制成,可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào),也可以將接收機(jī)接收的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào).
新技術(shù)突破二--大容量充油銀鋅蓄電池
“蛟龍”號(hào)搭載的是我國(guó)自主研發(fā)的、儲(chǔ)存電能超過(guò)110千瓦時(shí)的大容量充油銀鋅蓄電池,該電池的蓄電能力為美國(guó)同類潛水器蓄電池的2倍,成功解決了“蛟龍”號(hào)正常水下工作時(shí)間長(zhǎng),但又不能攜帶太重蓄電池的困難.
新技術(shù)突破三--懸停定位和自動(dòng)航行
由于不同海域、不同深度的海水密度不同,根據(jù)測(cè)量,海面海水的密度是每立方米1021公斤,而7000米深的海水密度變成每立方米1059公斤.浮力的變化要靠壓載鐵來(lái)平衡,所謂“壓載鐵”,就是給“蛟龍”號(hào)增加重量的鐵塊.“蛟龍”號(hào)海試團(tuán)隊(duì)用周密的數(shù)學(xué)模型,能根據(jù)在不同海域測(cè)得的海水溫度、鹽度和深度等參數(shù)精確地計(jì)算下潛時(shí)所需要的“壓載鐵”重量.“蛟龍”號(hào)掛好所需壓載鐵,注水下潛,當(dāng)下潛至預(yù)定深度時(shí),“蛟龍”號(hào)能克服自身晃動(dòng)、海底洋流等內(nèi)外干擾,通過(guò)適時(shí)拋掉一定數(shù)量的壓載鐵,利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)懸停.此外,“蛟龍”號(hào)還具備自動(dòng)定向、定高、定深三大功能,能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動(dòng)航行,在已公開(kāi)的消息中,尚未有國(guó)外深潛器具備類似功能.當(dāng)完成工作后,潛航員再拋掉適量的壓載鐵,實(shí)現(xiàn)上浮,可見(jiàn),無(wú)論是下潛,懸停,還是上浮,壓載鐵的作用都是巨大的.
(1)換能器可實(shí)現(xiàn)電信號(hào)與聲信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換.
(2)潛艇下潛深度一般是幾百米,而“蛟龍”號(hào)下潛深度一般是幾千米,“蛟龍”號(hào)在深海中必須通過(guò)拋掉壓載鐵實(shí)現(xiàn)上浮,而不是像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮,請(qǐng)寫出可能的原因及你的理由:蛟龍“號(hào)下潛到7000米深度時(shí)其受到的海水壓強(qiáng)非常大,艙內(nèi)的海水需要很大的壓強(qiáng)才能排出艙外,所以不能像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上。
(3)請(qǐng)估算“蛟龍”號(hào)的體積大小,并寫出估算過(guò)程.(保留整數(shù))