美国“虎鲸”无人潜航器（资料图片）
据外媒报道，前不久，德国海军在波罗的海完成为期两周的“蓝鲸”无人潜航器实验。“蓝鲸”无人潜航器装备有多种摄像头和传感器，可侦察潜艇、水面舰艇、水雷等目标。
作为一种水下无人平台，无人潜航器可搭载多种设备执行特定任务。在极端或危险环境中，无人潜航器能够替代人类作业，具有很高的灵活性和效费比，被视为现代海军的“力量倍增器”。
很多国家都加大了水下无人力量的建设投入，但是能自主建造无人潜航器的国家仍是少数。究竟是什么原因，使建造一型无人潜航器这么难？请看本期解读。
壳体设计需满足多种要求
无人潜航器需要在水下几米到上千米的深度执行任务，潜水深度越深，环境越复杂，对无人潜航器壳体的要求也越高。总体而言，壳体设计需要通过材料选择、水密技术和防腐蚀技术3道最基本的关口。
第一关：材料选择。在水下1000米以内的环境中，无人潜航器多采用铝合金材料作为壳体材料。铝合金材料成本低，机械加工性能好，但抗压强度较差。在水下1000米至3000米的环境中，不锈钢是使用最多的壳体材料。不锈钢的强度比铝合金高，造价和机械加工性能中等。在水下3000米以上的环境中，钛及钛合金是最佳的壳体材料。它们有很好的钝化能力，强度高、加工性能好、有良好的耐蚀性能。美国的“海崖”号深潜器装备了钛观察舱和操纵舱，下潜深度可达6000米。俄罗斯研制的“勇士-D”无人潜航器由钛合金材料制成，曾在马里亚纳海沟海域完成坐底试验。不过由于资源少、成本高，钛的使用存在一定限制。
随着材料技术的发展，人们开始研制高强度固体浮力材料以替代传统材料。固体浮力材料是一种高新技术化工新产品。其低密度型可提供更大的净浮力，高强度型可用于深潜，这为无人潜航器的设计提供了新的可能与方向。
第二关：水密技术。由于无人潜航器航行深度可达数千米，如果密封性能不好，轻则加重部件腐蚀，重则导致无人潜航器沉没。无人潜航器的密封性能通常需要从壳体、光学窗、可拆卸封头3个方面周全考虑。
壳体除了选择抗压性能较好的材料外，还需要注意形状设计。实际运用中，壳体通常被设计为圆筒形，这样既容易制造，又能抵御外压，而且便于在其内部布置设备。
水下光学窗必须用石英玻璃、特种光学玻璃或者有机玻璃等透光性能好、强度高的材料制成。这样既能保证密封性，又能与成像镜头良好配合。
初审：孙世奇
复审：成自来
终审：陈光中
