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见证“中国深度”:中国载人深潜技术这样崛起

2019-05-24肖婷婷

华声 2019年3期
关键词:潜水器蛟龙勇士

肖婷婷

7000米的路程,需要走多久?如果步行大概是一个半小时,汽车行驶约10分钟。但对于中国载人深潜的科研人员来说,让中国人迈向7000米的深海,他们走过了20年的奋斗历程……

中国在深海探测领域曾长期“缺位”

在古代,当某个人需要潜水的时候,人们会将一个桶扣在他的头上,这样通过呼吸桶中的空气可以潜得时间更长些,但就算这样,人类仍然无法在水下停留较长时间,于是人们提出了潜水眼的设想。

1679年,意大利人博雷利发明了世界上第一套潜水服。但这之后的很长一段时间,人类还无法在水下200米以下进行潜航,更无法下潜到更深的海底世界去一探究竟。

1933年,瑞士气象学家奥古斯特·皮卡德设计出一种独特的“水下气球”式潜水器来进行深海潜航,在以后的20多年不断创造着潜水深度的纪录。1960年1月23日,瑞士著名深海探险家雅克·皮卡尔与美国海军中尉沃尔什乘着“的里雅斯特”号深水探测器,成功潜入世界上最深的海沟——马里亚纳海沟,下潜深度10916米,创造了当时最深的潜水深度。

但是这种类型的深潜器不能灵活运行,它如同“深水电梯”,观察人员潜到指定地点后就得返回。而且每次下潜只能持续4-5个小时,无法在水下进行操作和科学研究。

2017年10月3日,海南省三亚,“深海勇士”号载人潜水器抵达三亚。

而在载人深潜器里最有名气的是美国的“阿尔文”号,作为第二代深潜器的代表,其自带动力装置,还配备了水下摄像机、机械手等,不仅可以观察水下情况,还可以进行一些简单抓取作业和海洋资源调查等任务。从1964年启用到退役,“阿尔文”号46年里下潜了4637次,将9270人次的科学家送到海底。它最大的功劳,是1977年在东太平洋发现了深海热液和“黑烟囱”,并发现了周围的“热液生物群”;后来又在大西洋发现了深海热液区,开辟了大洋中脊研究的新方向。除了科学发现之外。“阿尔文”号还是深海打捞的先锋,刚下水不久就和无人深潜器一道,从914米深海底捞起了美军失落的氢弹;20年后又在海底勘察了沉没海底的“泰坦尼克号”。

长期以来,深海探测特别是6000米以下的深海探测,中国都处于“缺位”状态。

“蛟龍”号坚定了我国走深海技术自主创新之路的决心

进入新世纪以来,随着中国国力的全面增强,在深海探测领域出现了中国人的身影。

2012年6月,我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器——“蛟龙”号在马里亚纳海沟海域连续刷新中国深度,最大下潜深度7062米,成为当时世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙”号可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,它的研发成功标志着我国载人潜水器集成技术的成熟,也标志着中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平。

早在1992年,以中船重工集团702所为首的科学家团队就提出了研发深海载人潜水器的建议,由于当时国家经济条件和科技条件的限制,并没有马上立项进行深海载人潜水器的研制,但是团队并没有放弃,而是主动作为,从1992年到2002年的10年期间,开展了一轮又一轮的论证工作。

在“蛟龙”号研发之前,我国的载人潜水器达到的深度仅仅是600米。我们不仅要面对各种技术难题,还要面对国内基础材料和加工工艺缺少的问题,许多的部件和单元就是从零开始。到底会面临什么样的挑战,研发团队心里根本没底。

载人深潜“蛟龙”号副总设计师、“深海勇士”号总设计师胡震回忆道:“为了解决一个海水阀的问题,我们和研发单位一起从材料、阀体结构、密封形式、测试技术到加工工艺,每一个环节均要从头开始,通过近3年时间和无数个日日夜夜终于解决了这个难题。”

这样的事情在研发阶段很多,困难和挑战一个接着一个,但科研人员舍得折腾自己,他们通过“蛟龙”号的研制,看清了国际大深度载人深潜领域的发展方向,初步凝聚了国内最优势的深海科技力量,也坚定了我国走深海技术自主创新之路的决心。

“深海勇士”号使我国载人潜水器技术整体进入国际先进行列

“蛟龙”号是我国载人深潜的一个里程碑,尽管取得了很多的突破和辉煌的成就,但是许多的技术基础并不扎实,也有一些技术来自国外。

2014年,“深海勇士”号总体集成课题立项的初衷是重点实现关键技术国产化率超过85%的目标。

载人球壳、超高压海水泵、充油锂电池和推进器,光让这四项关键技术从样机走向装备,课题组就花了整整5年时间。经过8年的艰苦攻关,我国终于具备了载人舱、浮力材料、锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、控制软件等十大关键部件的自主研制能力。

2017年8月,“深海勇士”号在南海进行了为期46天的海上试验,高频率下潜28次,最大下潜深度达到4534米,共完成测试388项。现场验收专家组判定,“深海勇士”号的关键部件国产化率达91.3%,主要部件国产化率达86.4%!

作为我国自主研发的第二代载人深潜器,“深海勇士”与“蛟龙”号优势互补,它降低了对于潜深的要求。提升了每次下潜的时间和覆盖范围,更加经济实用。

伴随着“深海勇士”号的出现,中国载人深潜同时具备了向最深海处进发和大面积勘探的双重能力。

万米级载人深潜有助于我国科学家揭示地球演化

在4500米国产化技术取得突破后,经过严密的科学论证,我国启动了万米作业系统的研发,其中包括万米深度的载人潜水器。1 1000米级载人潜水器将填补“蛟龙”号覆盖不到的那0.2%海域。这0.2%的海域中含有全球14条超过7000米深的海沟,有了国之大器的支撑,那里将成为我国科学家研究深渊科学、揭示地球演化的舞台。

三代潜水器的研发过程。也见证了我国工业技术能力的发展。在“蛟龙”号立项之初,我们国内的工业技术水平还处于一个刚刚起步的阶段,当时研发所需要的大量材料。甚至只是加工一个零部件,那都是非常困难的,需要千挑万找才能找到合适的供货商。但到了研发4500米级载人潜水器时,科研团队想要什么样的材料,想要加工成什么形状,要求什么样的精度和特性,基本上都能实现。到了现在11000米载人潜水器的研发,就是科研团队需要什么材料,需要加工哪些相应的部件和设备,都已经有很多厂家可以自主研发,甚至是直接提供样品,已经形成了一个体系。

从“蛟龙”号到“深海勇士”号再到“彩虹鱼”,中国人的探海梦一步一步实现。中国载人深潜,未来可期。

资料来源:新华网、凤凰网

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