探海神器﹣﹣“蛟龙”号

2012年6月24日是个伟大的日子！“蛟龙”号载人潜水器深潜7020米新纪录诞生，“神舟九号”宇宙飞船与“天宫一号”手动交会对接成功，“蛟龙”与“神九”互致祝福，进行了穿越海天的对话，实现了“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的伟大梦想！

目前，“蛟龙”号具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力．“蛟龙”号的形状外观如图所示，部分参数见下方表格．

这次深潜记录的创造反映了“蛟龙”号高端技术的创新与突破．

新技术突破﹣﹣高速水声通信技术．

电磁波在海水中传播的距离很有限，而普通水声传输又有延时长、复杂环境中有效提取信号难等严重缺陷，“蛟龙号”潜入深海数千米，如何实现实时通讯是个重要难题．中国科学院研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术﹣﹣利用通信声呐进行水下通信联络，成功解决了这一难题．通信声呐是由发射基阵和接收基阵组成，基阵又由换能器基元组成．换能器一般用压电陶瓷材料制成，可将发射机产生的电信号转换为声信号，也可以将接收机接收的声信号转换为电信号．此次“蛟龙”与“神九”成功实现穿越海天对话，高速水声通信技术功不可没．

新技术突破二﹣﹣大容量充油银锌蓄电池

“蛟龙”号搭载的是我国自主研发的、储存电能超过110千瓦时的大容量充油银锌蓄电池，该电池的蓄电能力为美国同类潜水器蓄电池的2倍，成功解决了“蛟龙”号正常水下工作时间长，但又不能携带太重蓄电池的困难．

新技术突破三﹣﹣悬停定位和自动航行

由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“蛟龙”号在水中受到的浮力是变化的．按潜航员叶聪的说法，“这次7000米级海试的试验海域，根据测量，海面海水的密度是每立方米1021公斤，而7000米深的海水密度变成每立方米1059公斤．“蛟龙”号自重22吨，算下来在7000米深度时受到的浮力大概比在海面时要大800多公斤力”（公斤力是工程中常用的力的单位，1公斤力大约等于10牛）．

浮力的变化要靠压载铁来平衡，所谓“压载铁”，就是给“蛟龙”号增加重量的铁块．“蛟龙”号海试团队用周密的数学模型，能根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”重量．

“蛟龙”号挂好所需压载铁，注水下潜，当下潜至预定深度时，“蛟龙”号能克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，利用相关技术实现悬停．此外，“蛟龙”号还具备自动定向、定高、定深三大功能，能够在复杂环境中自动航行，在已公开的消息中，尚未有国外深潜器具备类似功能．当完成工作后，潜航员再抛掉适量的压载铁，实现上浮，可见，无论是下潜，悬停，还是上浮，压载铁的作用都是巨大的．

“祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就！祝愿我们的祖国繁荣昌盛！”，“神九”航天员景海鹏在太空向“蛟龙”号的祝贺，送出了全体中华儿女的心声！

密度计

实验室中，常用密度计测量液体的密度，其刻度示数为液体的密度与水的密度的比值．测量时，密度计竖直漂浮在液体中，静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度，如图甲所示．

密度计是由密封的玻璃管和配重制成．玻璃管上端均匀部分用来标刻度；下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重，适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键．

密度计分为“比重计”和“比轻计”．测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”．

图乙中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的玻璃管完全相同，B中配重质量大于A．

水具有反常膨胀的特性.如图所示为水的密度在0℃～10℃范围内随温度变化的曲线.根据图象可知，温度等于{#blank#}1{#/blank#}℃时，水的密度最大；在0℃～4℃范围内，水具有{#blank#}2{#/blank#}（填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”）的性质．