““奋斗者”号身上的“黑科技””

那个潜入海底10909米的奋进者回来了。

11月28日，奋进号载人潜水器深海试验返回仪式在海南三亚举行。 这位凯旋归来的努力者受到了热烈的欢迎。

奋进号怎么能呼吸这么多牛气，一口气潜到海底10000多米？ 在海底高压、不怕高腐蚀的极端环境中，穿着什么样的装备呢？ 潜入地球深处时，3名潜水员向全国观众分享了他们的感受，他们是怎么做到的？

那么，我们来剥一下奋进号的什么高级技术装备吧。

拥有聪明的大脑和灵活的手

要说这个奋斗者，必须谈谈它的控制系统，也就是大脑。 奋进号的大脑是由中国科学院沈阳自动化研究所精心制作的。

深海一片漆黑，地形环境高度复杂，奋进号的大脑必须实现高精度的航行控制。 不这样做的话，有搁浅的风险。

为此，研究人员克服了深渊多、复杂环境下大惯性载体多自由度航行控制、系统安全可靠运行等技术难题，奋进号指挥中心根据在线智能故障诊断、在线控制分配的容错控制以及海底自主防撞

而我们设计的神经网络优化算法是&lsquo； 奋进号将在海底自动匹配地形巡航、定点航行和悬停的位置。 其中，水平面和垂直面的航行控制性能指标，达到了国际先进水平。 中国科学院沈阳自动化研究所研究员、努力者号副社长赵洋说。

而且，研究人员为奋进号安装了高度灵活有力的手。

潜水艇采用我们研制的两套主从式伺服液压机器人展开万米作业，一套手部有7个关节，实现6自由度的运动控制，带重能力超过60公斤，覆盖了采样筐和前部的工作区域，功能强大。 中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究室副主任张奇峰说。

这双手在深渊海底顺利完成了岩石、生物捕获及沉积物采样器操作等精准作业任务，填补了我国应用全海深液压机器人开展万米作业空小白。

身上的钛很厉害

这个奋斗者之所以不怕海底高压、高腐蚀的极端环境，是因为它的战甲钛很强。

载人航天器是全海载人潜水器核心的重要部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障，代表着国家载人潜水器的技术水平。 奋进号载人舱球形壳是由中国科学院金属研究所主导开发的。

研究小组处理了一些钛合金基础科学问题，克服了载人舱材料、成型、焊接等一系列关键技术瓶颈。

我们独创的新型钛合金材料ti62a成功地处理了载人室材料面临的强度、韧性、焊接性等课题。 中国科学院金属研究所研究员、全海深载人潜水器载人舱项目负责人杨锐说。

过去，深潜器主要采用ti64材料，在万米海深的极端压力条件下，根据载人舱的目标尺寸和厚度要求，该材料目前无法达到强度、韧性等指标。

因此，我们首次提出了新的合金设计方案，在此基础上设计实现了新钛合金微观结构，发明了具有良好热加工成形和焊接成形性能的钛合金ti62a，在韧性和焊接性相当于ti64合金的前提下大幅提高了强度，处理了载人飞船球壳的材料问题 杨锐说。

事实上，钛合金材料固有的尺寸效应，即尺寸和厚度越大，越难以保证其均匀性和力学性能的稳定性。 但是，这是适用于深海极端高压环境时必须跨越的障碍。

经过攻关，研究人员通过设计材料的显微组织及其获得技术，成功克服了钛合金的尺寸效应。

直播万米海底世界受到保障

亲爱的观众，万米海底真是太棒了。 希望我们能通过&lsquo。 奋进号的画面展示出万米的海底。

年11月10日8点12分，“奋进号”坐在海底世界最深的马里亚纳海沟，3名潜水员第一时间通过水声通信系统向全国观众直播了他们看到的万米海底世界。

相对于前两代蛟龙号和深海勇士号的载人潜水器，奋进号的音响系统完全国产化，由中国科学院音响研究所主导开发。

&lsquo； 奋进号音响系统冲破了全海的深难关，技术指标更高，在全海试验过程中表现出色，为全海深范围内的持续巡航工作提供了可靠的技术保障。 中国科学院声学研究所高级工程师、奋进号副总建筑师和主任设计师、下潜员刘璇说。

水声通信是奋进号和母船探索一号之间信息表达的唯一桥梁，实现了潜艇从万米海底到海面母船的拷贝、声音和图像的实时传输。

此外，声学多普勒速度计与定位声和惯性导航等设备集成的组合导航系统为奋进号的巡航工作提供了高精度的水下定位导航。

在11月16日的下潜工作中，通过结合导航系统和声纳装置，奋进号潜水员用30分钟成功恢复了此前放置在万米海底的3个水下取样器，并在海底捞针，用水声通信机进行了采样 (记者陆成宽)

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