10909米！我國載人潛水器創(chuàng)最深紀(jì)錄

陳瑜 過國忠 羅錦屏

北京時(shí)間11月10日17時(shí)左右，成功坐底10909米的“奮斗者”號(hào)載人潛水器浮出水面，之后被回收至母船。10909米也是我國載人潛水器最深紀(jì)錄。

布放工作是在北京時(shí)間10日凌晨4時(shí)左右進(jìn)行的。8時(shí)12分，“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝成功坐底后，3位潛航員在海底進(jìn)行了約6個(gè)小時(shí)的采樣工作——這是“奮斗者”號(hào)最長海底作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間。

所謂坐底，是在綜合考慮潛水器速度、姿態(tài)和海底地質(zhì)情況下，讓潛水器人為地在海底著陸，有人將其形容為“踩一腳剎車”，以便于接下來在海底進(jìn)行科考和作業(yè)。

海底作業(yè)期間，通過潛水器搭載的聲學(xué)通信系統(tǒng)，潛航員表達(dá)巡航萬米感受：“萬米的海底，妙不可言?！?/p>

2016年，研制萬米潛水器的全海深載人潛水器項(xiàng)目正式立項(xiàng)。

中國船舶集團(tuán)有限公司七〇二所副所長、“奮斗者”號(hào)總設(shè)計(jì)師葉聰告訴筆者，走向深海并不容易，第一個(gè)難題就是海水帶來的高壓。萬米載人潛水器要承受1000個(gè)大氣壓，相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個(gè)人的背上。這么大的壓力，意味著潛水器的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都面臨巨大挑戰(zhàn)。

除了承受巨大水壓，“奮斗者”號(hào)還要搭載相關(guān)人員、一系列科學(xué)設(shè)施等，在水中完成科考作業(yè)。這進(jìn)一步加大了制造難度。

“奮斗者”號(hào)具備覆蓋全球海洋100%海域的作業(yè)能力，這有賴于一些關(guān)鍵技術(shù)的支撐，如載人潛水器球殼、浮力材料等。比如作為潛水器主結(jié)構(gòu)之一的載人潛水器球殼，可以說是極限設(shè)計(jì)、極限制造。

“奮斗者”號(hào)使用了鈦合金材料。此外，科研人員大膽推翻原有的設(shè)計(jì)，改變了此前使用的瓜瓣焊接方法。所謂瓜瓣焊接方法，就是先制造西瓜瓣，再焊接為一個(gè)整球，但這種方法焊縫多、工期長?！皧^斗者”號(hào)采用了半球焊接，工藝更難，但焊縫數(shù)減少了，可靠性顯著提高。

值得一提的是，在“奮斗者”號(hào)研發(fā)與深海試驗(yàn)上，無錫舉全市之力，充分發(fā)揮集中力量辦大事的體制機(jī)制優(yōu)勢(shì)，根據(jù)需求協(xié)調(diào)眾多科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)參與項(xiàng)目協(xié)同攻關(guān)。其中，有近30家無錫企業(yè)給予配套支持，核心鈦合金半球設(shè)備成型在無錫完成。

本次海試任務(wù)采用了“雙船”保障模式，“探索一號(hào)”支持船和“探索二號(hào)”保障船累計(jì)可以搭乘科考隊(duì)員120人。

“探索一號(hào)”總長94.45米，型寬17.9米，排水量6250噸，續(xù)航能力大于1萬海里?！疤剿鞫?hào)”由海洋工程船改造而來，今年6月完工。值得一提的是，“探索二號(hào)”CTD絞車及收放裝置、100噸門架式潛水器布放回收系統(tǒng)、10噸20米折臂伸縮吊等6項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備均實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

1986年，我國成功研制第一艘載人潛水器——7103救生艇。雖然只能下潛300米，航速也只有四節(jié)，但它掀開了我國載人深潛新篇章。在載人潛水器方面，我國先后研制了“蛟龍”號(hào)、“深海勇士”號(hào)，此外還有“海斗”號(hào)、“海燕”號(hào)和“海翼”號(hào)等無人潛水器。

海底萬米深淵可謂是科研的“無人區(qū)”，全海深載人潛水器是“人無我無”的科考裝備。以深淵進(jìn)入技術(shù)、深淵探測(cè)技術(shù)為代表的深海技術(shù)，代表了當(dāng)前國際深海工程技術(shù)領(lǐng)域的頂級(jí)水平。放眼全球，到訪過萬米深淵的全海深潛水器屈指可數(shù)。

在此之前，10月27日，“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝成功下潛至10058米。這些年，我國參與載人潛水器的核心單位已經(jīng)多達(dá)40多家，部分裝置級(jí)的項(xiàng)目甚至引入了PK機(jī)制。

之前我國已經(jīng)有了萬米無人潛水器，為什么還要研制萬米載人潛水器呢？中科院深?？茖W(xué)與工程研究院研究員包更生解釋，從技術(shù)角度來說，研制萬米載人潛水器會(huì)推進(jìn)突破一系列關(guān)鍵技術(shù)問題。從科學(xué)角度來說，載人潛水器在進(jìn)行水下科考時(shí)，機(jī)動(dòng)性、巡航能力更強(qiáng)，可以搭載更多科考裝備。所以既要有無人的，也要有載人的。