見證“中國深度”：中國載人深潛技術(shù)這樣崛起

肖婷婷

7000米的路程，需要走多久？如果步行大概是一個半小時，汽車行駛約10分鐘。但對于中國載人深潛的科研人員來說，讓中國人邁向7000米的深海，他們走過了20年的奮斗歷程……

中國在深海探測領(lǐng)域曾長期“缺位”

在古代，當(dāng)某個人需要潛水的時候，人們會將一個桶扣在他的頭上，這樣通過呼吸桶中的空氣可以潛得時間更長些，但就算這樣，人類仍然無法在水下停留較長時間，于是人們提出了潛水眼的設(shè)想。

1679年，意大利人博雷利發(fā)明了世界上第一套潛水服。但這之后的很長一段時間，人類還無法在水下200米以下進行潛航，更無法下潛到更深的海底世界去一探究竟。

1933年，瑞士氣象學(xué)家奧古斯特·皮卡德設(shè)計出一種獨特的“水下氣球”式潛水器來進行深海潛航，在以后的20多年不斷創(chuàng)造著潛水深度的紀錄。1960年1月23日，瑞士著名深海探險家雅克·皮卡爾與美國海軍中尉沃爾什乘著“的里雅斯特”號深水探測器，成功潛入世界上最深的海溝——馬里亞納海溝，下潛深度10916米，創(chuàng)造了當(dāng)時最深的潛水深度。

但是這種類型的深潛器不能靈活運行，它如同“深水電梯”，觀察人員潛到指定地點后就得返回。而且每次下潛只能持續(xù)4-5個小時，無法在水下進行操作和科學(xué)研究。

2017年10月3日，海南省三亞，“深海勇士”號載人潛水器抵達三亞。

而在載人深潛器里最有名氣的是美國的“阿爾文”號，作為第二代深潛器的代表，其自帶動力裝置，還配備了水下攝像機、機械手等，不僅可以觀察水下情況，還可以進行一些簡單抓取作業(yè)和海洋資源調(diào)查等任務(wù)。從1964年啟用到退役，“阿爾文”號46年里下潛了4637次，將9270人次的科學(xué)家送到海底。它最大的功勞，是1977年在東太平洋發(fā)現(xiàn)了深海熱液和“黑煙囪”，并發(fā)現(xiàn)了周圍的“熱液生物群”；后來又在大西洋發(fā)現(xiàn)了深海熱液區(qū)，開辟了大洋中脊研究的新方向。除了科學(xué)發(fā)現(xiàn)之外?！鞍栁摹碧栠€是深海打撈的先鋒，剛下水不久就和無人深潛器一道，從914米深海底撈起了美軍失落的氫彈；20年后又在海底勘察了沉沒海底的“泰坦尼克號”。

長期以來，深海探測特別是6000米以下的深海探測，中國都處于“缺位”狀態(tài)。

“蛟龍”號堅定了我國走深海技術(shù)自主創(chuàng)新之路的決心

進入新世紀以來，隨著中國國力的全面增強，在深海探測領(lǐng)域出現(xiàn)了中國人的身影。

2012年6月，我國首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器——“蛟龍”號在馬里亞納海溝海域連續(xù)刷新中國深度，最大下潛深度7062米，成為當(dāng)時世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器?！膀札垺碧柨稍谡际澜绾Ｑ竺娣e99.8%的廣闊海域中使用，它的研發(fā)成功標(biāo)志著我國載人潛水器集成技術(shù)的成熟，也標(biāo)志著中國海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力達到國際領(lǐng)先水平。

早在1992年，以中船重工集團702所為首的科學(xué)家團隊就提出了研發(fā)深海載人潛水器的建議，由于當(dāng)時國家經(jīng)濟條件和科技條件的限制，并沒有馬上立項進行深海載人潛水器的研制，但是團隊并沒有放棄，而是主動作為，從1992年到2002年的10年期間，開展了一輪又一輪的論證工作。

在“蛟龍”號研發(fā)之前，我國的載人潛水器達到的深度僅僅是600米。我們不僅要面對各種技術(shù)難題，還要面對國內(nèi)基礎(chǔ)材料和加工工藝缺少的問題，許多的部件和單元就是從零開始。到底會面臨什么樣的挑戰(zhàn)，研發(fā)團隊心里根本沒底。

載人深潛“蛟龍”號副總設(shè)計師、“深海勇士”號總設(shè)計師胡震回憶道：“為了解決一個海水閥的問題，我們和研發(fā)單位一起從材料、閥體結(jié)構(gòu)、密封形式、測試技術(shù)到加工工藝，每一個環(huán)節(jié)均要從頭開始，通過近3年時間和無數(shù)個日日夜夜終于解決了這個難題。”

這樣的事情在研發(fā)階段很多，困難和挑戰(zhàn)一個接著一個，但科研人員舍得折騰自己，他們通過“蛟龍”號的研制，看清了國際大深度載人深潛領(lǐng)域的發(fā)展方向，初步凝聚了國內(nèi)最優(yōu)勢的深?？萍剂α?，也堅定了我國走深海技術(shù)自主創(chuàng)新之路的決心。

“深海勇士”號使我國載人潛水器技術(shù)整體進入國際先進行列

“蛟龍”號是我國載人深潛的一個里程碑，盡管取得了很多的突破和輝煌的成就，但是許多的技術(shù)基礎(chǔ)并不扎實，也有一些技術(shù)來自國外。

2014年，“深海勇士”號總體集成課題立項的初衷是重點實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化率超過85%的目標(biāo)。

載人球殼、超高壓海水泵、充油鋰電池和推進器，光讓這四項關(guān)鍵技術(shù)從樣機走向裝備，課題組就花了整整5年時間。經(jīng)過8年的艱苦攻關(guān)，我國終于具備了載人艙、浮力材料、鋰電池、推進器、海水泵、機械手、液壓系統(tǒng)、聲學(xué)通信、水下定位、控制軟件等十大關(guān)鍵部件的自主研制能力。

2017年8月，“深海勇士”號在南海進行了為期46天的海上試驗，高頻率下潛28次，最大下潛深度達到4534米，共完成測試388項?，F(xiàn)場驗收專家組判定，“深海勇士”號的關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率達91.3%，主要部件國產(chǎn)化率達86.4%！

作為我國自主研發(fā)的第二代載人深潛器，“深海勇士”與“蛟龍”號優(yōu)勢互補，它降低了對于潛深的要求。提升了每次下潛的時間和覆蓋范圍，更加經(jīng)濟實用。

伴隨著“深海勇士”號的出現(xiàn)，中國載人深潛同時具備了向最深海處進發(fā)和大面積勘探的雙重能力。

萬米級載人深潛有助于我國科學(xué)家揭示地球演化

在4500米國產(chǎn)化技術(shù)取得突破后，經(jīng)過嚴密的科學(xué)論證，我國啟動了萬米作業(yè)系統(tǒng)的研發(fā)，其中包括萬米深度的載人潛水器。1 1000米級載人潛水器將填補“蛟龍”號覆蓋不到的那0.2%海域。這0.2%的海域中含有全球14條超過7000米深的海溝，有了國之大器的支撐，那里將成為我國科學(xué)家研究深淵科學(xué)、揭示地球演化的舞臺。

三代潛水器的研發(fā)過程。也見證了我國工業(yè)技術(shù)能力的發(fā)展。在“蛟龍”號立項之初，我們國內(nèi)的工業(yè)技術(shù)水平還處于一個剛剛起步的階段，當(dāng)時研發(fā)所需要的大量材料。甚至只是加工一個零部件，那都是非常困難的，需要千挑萬找才能找到合適的供貨商。但到了研發(fā)4500米級載人潛水器時，科研團隊想要什么樣的材料，想要加工成什么形狀，要求什么樣的精度和特性，基本上都能實現(xiàn)。到了現(xiàn)在11000米載人潛水器的研發(fā)，就是科研團隊需要什么材料，需要加工哪些相應(yīng)的部件和設(shè)備，都已經(jīng)有很多廠家可以自主研發(fā)，甚至是直接提供樣品，已經(jīng)形成了一個體系。

從“蛟龍”號到“深海勇士”號再到“彩虹魚”，中國人的探海夢一步一步實現(xiàn)。中國載人深潛，未來可期。

資料來源：新華網(wǎng)、鳳凰網(wǎng)