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碳纤维打造深海潜水器

时间:2016/10/21  来源:中国产业用纺织品行业协会  阅读:275次

 潜水飞机是“会潜水的飞机”,又称“会飞的潜艇”,是美国正在开发一种新概念武器,它可以在水下像潜艇般打击目标,又可以冲出水面,像飞机一样飞行。

  潜水飞机在水下航行和飞机在空中飞行的原理有几分相似,但这种两用武器面临的挑战仍然巨大——飞机需要尽量轻,以便用最少的动力飞行,潜艇则需要坚固的船体承受水压;比空气重的飞机通过机翼分离气流得到升力,潜艇则通过吸入和排出水来改变浮力。

  解决这个问题的思路是把整个航行器设计得比水还轻,像一架倒扣的飞机一样,通过机翼产生的力量潜入水中。在浮上水面后,机翼的角度将会改变,产生向上的升力,以便让它起飞。

  潜水飞机模仿一些鸟类潜水的动作,即俯冲潜入水中,获得向下的推力,就可以在水下潜行。

  潜水飞机是用碳纤维制造,这种材料制成的潜水飞机足够坚固也足够轻,允许这种航行器既可象飞机一样在空中飞行,又可象潜艇一样在海中潜航。

  美国已经有人设计出一款代号“超级猎鹰”的装备,能用一双短粗的机翼潜入水下300米。要是将这种航行器装上喷气发动机和更大的机翼的话,它能以900公里的时速飞行,在水中的时速也有18公里。

  美国加州霍克斯海洋科技公司最新研制一种潜水装置——“深海超级猎鹰”,这是一个两座、有翼潜水器,能够携带乘客水下“兜风”。

  这种定制化潜水器可实现“潜水飞行”,与海洋生物一起游动,穿梭于水下峡谷之间,甚至还能作为水栖滚筒。该公司创始人格雷厄姆-霍克斯(Graham Hawkes)说:“这就像一个带有机翼的水下飞机,可以在水中自由飞行。”

  “深海超级猎鹰”长6.4米,两翼伸展长度近2.7米,它可携带2-3名乘客,潜入120米深的海域。潜艇的传统设计具有内壳和外壳,当潜入水中,潜艇两层壳之间充满海水,从而改变潜艇的密度,形成负浮力;当潜艇露出水面,潜艇两层壳之间充满了空气,改变了潜艇密度,使潜艇最终浮出水面。

  最新设计的这款潜水器颇似鲸鱼,使用推进力形成“向下电梯”,实现潜水器在水面以下顺利下降,从本质上讲,该潜水器使用浮力和阻力。当遇到紧急情况时或者在水下失去动力,它将简单地漂浮至水面。

  霍克斯海洋科技公司副总裁凯伦-霍克斯(Karen Hawkes)说:“这颇似詹姆斯-邦德版的潜水器,其最大优势具有良好的浮力,具有真实的安全性。”目前,“深海超级猎鹰”潜水器售价170万美元,包含现场驾驶和操作培训费用。

  霍克斯已经建造并出售了一艘“超级猎鹰”给美国的亿万富翁汤姆·佩金斯,他是一名风险资本家,通过对谷歌、Symantec(赛门铁克公司)、Genentech(基因技术公司)这样的大公司投资而获得巨额财富。

  霍克斯自己拥有的一艘“超级猎鹰”潜艇已经在旧金山的加里福尼亚州科学院向公众公开展示。他在那里宣布“这是建造的最漂亮的机器”。霍克斯说:“我一直希望为我自己建造一个这样的机器,它将在大海里建立一种新的交通方式,我希望我们可以让人们与以前人们所不知道的那部分世界联系起来。”

 

  工作原理:

  “超级猎鹰”可以下潜到1500英尺的深度,在海底行驶的速度最快可达6节,比常规的潜水器快多了。这艘潜艇拥有一个碳纤维抗压艇体,里面有两个驾驶舱和飞行员都熟悉的仪表盘,可以进行双飞行控制。它可以以每分钟200英尺的速度下潜,上浮的幅度可以达到下潜的两倍,为每分钟400英尺。霍克斯据说是根据在空气里飞行的同样的原理设计潜水器的第一人,他利用机翼上的向下的“升力”,从而使潜艇向深处下潜。

  一个常规的潜水器可以在水下连续工作三到五个小时,而“超级猎鹰”则可以连续工作24个小时。在这个潜艇的全体船员或者乘客不会遭受所谓的潜函病或其他与压力变化有关的疾病,因为它的压力一直保持在一个恒定的数值。如果发生事故,这个4000磅重的潜艇失去动力,它就会自动上浮到水面。它的造价高达150万美元,研制者说这大概和一架轻型飞机的价格相当。

  

  

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