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碳纖維潛艇——深海探索的新利器

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-11-16  來源:中國復(fù)材展組委會(huì)  瀏覽次數(shù):109
核心提示:獨(dú)眼巨人號(hào)潛艇并不是第一個(gè)可以下潛3000多米深度的私人潛艇——James Cameron的私人潛艇曾在去年下潛到馬里亞納海溝底部近11000米的深度。

  當(dāng)OceanGate的合作創(chuàng)始人Stockton Rush告訴人們,他的公司出租私人潛艇給研究人員和商業(yè)客戶使用的時(shí)候,人們的反應(yīng)通常是比較茫然的,因?yàn)樗麄儫o法理解為什么會(huì)有人要租用私人潛艇。

  如今,Rush已經(jīng)不滿足于僅僅出租公司現(xiàn)有的兩艘潛艇了。他正在嘗試使用重量輕卻擁有超強(qiáng)硬度的碳纖維來做一艘他自己的載人深海潛艇。

          

  在與華盛頓大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室以及波音公司科技研發(fā)中心的共同合作設(shè)計(jì)下,Rush的獨(dú)眼巨人號(hào)能夠搭乘五名乘客并下潛至距海平面約3000米以下。預(yù)計(jì)2016年將首次亮相投入使用。

  OceanGate始于2009年,最初從一個(gè)私人擁有者手中購買了一艘五座潛艇。公司目前的旗艦Antipodes是于2010年投入使用的,并在過去的2年內(nèi)完成了130次下潛。它的任務(wù)主要是在艾略特灣做沉船勘探工作,以及在墨西哥灣為一家石油鉆井平臺(tái)公司做環(huán)境影響評(píng)估。

  獨(dú)眼巨人號(hào)潛艇并不是第一個(gè)可以下潛3000多米深度的私人潛艇——James Cameron的私人潛艇曾在去年下潛到馬里亞納海溝底部近11000米的深度。不過Rush表示,獨(dú)眼巨人號(hào)仍是在這一深度海域中唯一一艘用于出租使用的潛艇。

  現(xiàn)今大部分的私人潛艇被政府批準(zhǔn)的海下研究項(xiàng)目預(yù)定使用,只有少數(shù)可以用于商業(yè)或者私人出租。研究機(jī)構(gòu)若想政府批準(zhǔn)使用潛艇必須經(jīng)過一個(gè)漫長且昂貴的路程。此外,提供僅用于研究項(xiàng)目使用的潛艇在經(jīng)濟(jì)層面上并不可行。

  因此,當(dāng)今年早些時(shí)候另一位聯(lián)合創(chuàng)始人Guillermo Sohnlein離開OceanGate去尋求潛艇旅游這一契機(jī)的時(shí)候,Rush揮師至此填補(bǔ)這一市場(chǎng)缺口。他說:“我看到了這一炙手可熱的商機(jī),(市場(chǎng))需要像獨(dú)眼巨人號(hào)這樣的潛艇,而我知道,我可以將它造出來。”

  Rush認(rèn)為,獨(dú)眼巨人號(hào)就像一把“瑞士軍用手術(shù)刀”。它的設(shè)計(jì)可以使其獨(dú)自勝任電影攝制組,研究團(tuán)隊(duì),石油公司給出的多重任務(wù)。

  該潛艇的船體是由約17厘米厚的碳纖維復(fù)合材料超薄膜疊加制成。這一材料同樣應(yīng)用于波音747的機(jī)翼以及優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)球拍上,不過運(yùn)用在深海船的制作中實(shí)屬罕見。

  傳統(tǒng)上來講,像這樣的船都是由鋼鐵制成以承受難以置信的壓力。而Rush使用更輕的碳纖維材料,使?jié)撏У捏w積和重量減少,卻扔擁有超強(qiáng)的承受能力,同時(shí)提高潛艇的速度,增大觀景窗的面積,給人完全不同的深海體驗(yàn)。

  OceanGate預(yù)計(jì)投入1至2千萬美元的資金用于制造獨(dú)眼巨人號(hào)。其中有500萬美元是由威斯康星大學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。這一項(xiàng)目的其他資金則是由OceanGate和其他未公開投資人共同承擔(dān)。Rush說:“深海工業(yè)投入的資金比人們想象的要多得多。”
  對(duì)于獨(dú)眼巨人號(hào)而言,最大的機(jī)會(huì)是應(yīng)用于石油工業(yè)周圍環(huán)境的檢測(cè)以及鉆井平臺(tái)的勘察工作。獨(dú)眼巨人號(hào)的大多數(shù)工作可以運(yùn)用ROV(水下機(jī)器人)遠(yuǎn)程操控。不過檢測(cè)、數(shù)據(jù)收集和探索等工作還是由人工親自操作完成的更好,ROV在這些方面的運(yùn)用還需要更多的下潛檢測(cè)才能確保無誤。
  Rush表示,即使一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)可以得到政府出租的潛艇或者ROV,它操作起來既不便宜也不容易。“你可以僅花費(fèi)1萬美元租用一輛可以下潛3000米的深海工作ROV,但用來運(yùn)送它的船,日租就要10萬美元一天。”而他的獨(dú)眼巨人號(hào),由于不需要專門的運(yùn)輸船只和繩索系統(tǒng),所以未來的定價(jià)則估算在每天35000美元。

  波音公司對(duì)于潛艇船身使用碳纖維的設(shè)計(jì)做出了貢獻(xiàn),不過在Rush表示他還不能明確公司未來能達(dá)到何種地位之后,波音公司減少了對(duì)此項(xiàng)目的技術(shù)支持。華盛頓大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室與OceanGate從2010年便開始合作,當(dāng)引進(jìn)使用西雅圖的水下成像設(shè)備公司Blue View的“Antipodes”技術(shù)來檢測(cè)新的聲吶設(shè)備和機(jī)械手臂的時(shí)候,Rush正于Blue View的董事會(huì)中任職。

  “在我看來,如果有一個(gè)技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)可以在一些設(shè)計(jì)和工程方面給予他的小公司一些幫助,會(huì)使他受益很多”,華盛頓大學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任Robert Miyamoto說到,“而我們恰恰擁有一切設(shè)施。”

  Rush帶領(lǐng)著他的14名員工于1年前進(jìn)駐華盛頓大學(xué)實(shí)驗(yàn)室。Miyamoto認(rèn)為,潛艇可以用來給在大學(xué)學(xué)習(xí)海洋學(xué)課程的學(xué)生一個(gè)親身經(jīng)歷的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

  Rush回憶道“我曾經(jīng)想做登上火星的第一人,但是前幾年我忽然意識(shí)到,我所夢(mèng)想的太空探索實(shí)際上就是我所從事并鐘愛的海洋探索。”

  相較于商業(yè)用途,Rush更希望他的獨(dú)眼巨人號(hào)可以運(yùn)用于深海探索的科學(xué)領(lǐng)域之中。但是,如果沒有與商業(yè)有效的掛鉤作為依附,研究便是無稽之談。

 
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