葉聰與中國載人深潛20年

高妍 喬占衛(wèi)

“蛟龍”號(hào)、“深海勇士”號(hào)、“奮斗者”號(hào)，三型載人潛水器，三個(gè)節(jié)點(diǎn)，勾勒出中國載人深潛20年征程。

“蛟龍”號(hào)主任設(shè)計(jì)師和首席潛航員、“深海勇士”號(hào)副總設(shè)計(jì)師、“奮斗者”號(hào)總設(shè)計(jì)師，不同的崗位，不同的身份與責(zé)任，錘煉出葉聰?shù)?0年成長。

葉聰，現(xiàn)任中國船舶集團(tuán)有限公司第702研究所（以下簡(jiǎn)稱702所）副所長。自2001年入行至今整整20年，葉聰深度參與并見證了中國載人深潛事業(yè)從無到有、由淺入深，一步步躋身國際領(lǐng)先水平的全過程。

與時(shí)代同頻共振，以創(chuàng)新踐行擔(dān)當(dāng)，葉聰與無數(shù)深潛人一起共同譜寫出了中國載人深潛的壯麗20年。

一場(chǎng)艱難卻必赴的探險(xiǎn)

370千米，人類距離太空的大概距離。

10900米，地球最深處馬里亞納海溝的大致深度。

今天，我們的航天員已經(jīng)可以在370千米的太空長期駐留，卻仍少有人抵達(dá)萬米深海。深海不遠(yuǎn)，卻像被施了重重“結(jié)界”——高壓、低溫、無光、無線電屏蔽，處處艱險(xiǎn)，步步難行。

深海中的巨大壓強(qiáng)是普通人很難直觀體會(huì)的一點(diǎn)，也是深海探測(cè)首要克服的難關(guān)。物體在水中，要承受來自四面八方的壓力，且深度每增加1米，物體承受的壓力就增加0.1個(gè)大氣壓。到11000米處，水壓會(huì)達(dá)到約1100個(gè)大氣壓，相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個(gè)人的背上。因此，一般人類徒手潛水的深度只在10～20米，最極限也不過300米。再深，就必須借助潛水器。載人深潛，就是要研制出突破巨大壓強(qiáng)等“結(jié)界”的潛水器，將人帶至海底最深處，難且險(xiǎn)。

既如此，那為什么還要深潛探測(cè)？

眾所周知，深海藏著諸多秘密，關(guān)于生命之初、地球之始，關(guān)于生物與氣候、環(huán)境與資源……深海探測(cè)就是為了尋找這些科學(xué)問題的答案?！皩?shí)現(xiàn)萬米深潛說明人類將擁有安全、可靠的技術(shù)手段對(duì)深淵這個(gè)秘境開展探索，關(guān)于海洋、地球的更多科學(xué)發(fā)現(xiàn)也將成為可能?！比~聰如此解答。

當(dāng)然，科學(xué)之外，深海探測(cè)還關(guān)乎國家海洋安全與深海資源開發(fā)，關(guān)乎未來我國在深海領(lǐng)域國際規(guī)則制定中的話語權(quán)。

因此，深海探測(cè)是一場(chǎng)艱難卻必赴的探險(xiǎn)。

但長期以來，深海探測(cè)特別是6000米以下的深海探測(cè)，中國始終處于“缺位”狀態(tài)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美日本等國。

1992年，以中船重工702所為首的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)多次向原國家科委（現(xiàn)科技部）提出建議，希望研發(fā)深海載人潛水器。但由于種種原因，并未立即立項(xiàng)，而是一直處于論證狀態(tài)。

直到2002年，“蛟龍”號(hào)載人潛水器正式立項(xiàng)?！膀札垺碧?hào)直接跳過2000～3000米潛水器等過渡產(chǎn)品，目標(biāo)直指7000米大深度。做出這個(gè)決定需要極大的魄力。

要知道，在這之前，我國研制過的載人潛水器最大深度不到600米。而600米到7000米的跨越背后，是國外嚴(yán)密的技術(shù)封鎖、國內(nèi)薄弱的工業(yè)基礎(chǔ)，是材料、設(shè)計(jì)、加工、水聲通信、聲納探測(cè)、水下電池、機(jī)械控制等亟待突破的瓶頸。但我們的深潛人還是決定干了。

此時(shí)的葉聰剛到702所工作一年。他懷揣著“參與新概念、新類型船舶與海洋裝備研發(fā)”的希望加入，恰好遇到了“蛟龍”立項(xiàng)。

2003年，葉聰被任命為“蛟龍”號(hào)總布置主任設(shè)計(jì)師，與無數(shù)深潛人一起開始了這場(chǎng)探險(xiǎn)。

三次艱辛卻堅(jiān)定的跨越

“蛟龍”號(hào)研制大致分兩個(gè)階段，設(shè)計(jì)集成與海上試驗(yàn)。

前6年搞設(shè)計(jì)研制。100余家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，解決了大深度耐壓、密封、安全技術(shù)，可靠水聲通信技術(shù)，深海復(fù)雜環(huán)境下精細(xì)作業(yè)技術(shù)等一系列世界性難題，完成了載人潛水器本體研制、水面支持系統(tǒng)研制、試驗(yàn)?zāi)复母脑旒皾摵絾T的選拔培訓(xùn)，使“蛟龍”具備了開展海上試驗(yàn)的技術(shù)條件。

4年海試由淺入深，從50米、300米、1000米，到3000米、5000米、7000米，51次下潛試驗(yàn)，步步為營，終于在2012年6月創(chuàng)造了下潛7062米的中國載人深潛紀(jì)錄，獲得“世界深潛俱樂部”的入場(chǎng)券。

此為中國載人深海探測(cè)裝備的第一次跨越，首次實(shí)現(xiàn)了我國載人深潛裝備自行設(shè)計(jì)、自主集成總體方案的閉環(huán)。

第二次跨越來自2017年10月海試成功的4500米載人潛水器“深海勇士”號(hào)。

“深海勇士”雖下潛深度不及“蛟龍”，卻在裝備關(guān)鍵技術(shù)自主可控和配套設(shè)備國產(chǎn)化上取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了部件95%的國產(chǎn)化率，不僅大幅降低了成本，更帶動(dòng)了海洋裝備科技的國產(chǎn)化水平，為中國未來全海深科考奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

然后就是2020年11月10日，載有3名潛航員的“奮斗者”號(hào)成功坐底馬里亞納海溝，下潛深度達(dá)10909米，創(chuàng)造了中國載人深潛新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了我國在同類型載人深潛裝備的引領(lǐng)和超越。

三型潛水器，完成了我國載人深海探索裝備的三次“里程碑”式跨越，艱辛卻堅(jiān)定。葉聰?shù)某砷L，也與這三次跨越充分契合。

“蛟龍”號(hào)項(xiàng)目中，葉聰作為課題新兵負(fù)責(zé)總布置設(shè)計(jì)，“主要負(fù)責(zé)潛水器部件的空間布局、作業(yè)流程、可能工況的預(yù)報(bào)和對(duì)策”。在潛水器設(shè)計(jì)工作完成后，他還“參與了潛水器操作駕駛的培訓(xùn)，包括Alvin潛水器的下潛”，后來還作為“蛟龍”號(hào)的首席潛航員，“在蛟龍?zhí)柕乃卦囼?yàn)和海上試驗(yàn)承擔(dān)配載、駕駛等工作”。

到“深海勇士”號(hào)時(shí)期，葉聰已成長為團(tuán)隊(duì)中堅(jiān)力量，作為副總設(shè)計(jì)師和總質(zhì)量師，在總體設(shè)計(jì)和優(yōu)化中將虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)和智能技術(shù)引入到艙室布局設(shè)計(jì)方法中，實(shí)現(xiàn)了布局方案在舒適度、可達(dá)域、視域、力矩等人機(jī)方面的綜合優(yōu)化;參照國內(nèi)外質(zhì)量體系對(duì)研發(fā)全過程執(zhí)行質(zhì)量控制，確保其始終處于受控狀態(tài)，支撐保障了國產(chǎn)化指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

到“奮斗者”號(hào)，葉聰已是名副其實(shí)領(lǐng)軍人。2016年，“深海勇士”還沒有開始總裝時(shí)，葉聰就已開始牽頭研制“奮斗者”號(hào)萬米級(jí)載人潛水器，任總設(shè)計(jì)師、海試總指揮。葉聰介紹，“奮斗者”號(hào)的研制就是針對(duì)萬米深淵的極端環(huán)境，開展載人潛水器極致設(shè)計(jì)，通過國內(nèi)極限的制造和檢測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)萬米、全海深載人深潛作業(yè)能力的過程。

“極端環(huán)境除了巨大的海水壓力，還意味著需要遠(yuǎn)距離的定位、通信和機(jī)動(dòng)，也包括海溝復(fù)雜的地形地貌?！睒O端環(huán)境逼出“極限能力”——設(shè)計(jì)方面，在開展了理論研究、方法探索、仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證后，形成了潛水器設(shè)計(jì)的系列新方法、新準(zhǔn)則;“潛水器部件的制造和檢測(cè)大部分都采用了國內(nèi)頂尖的工業(yè)能力，很多生產(chǎn)設(shè)備和測(cè)試裝置被用到了自身能力的極限”。

“比如鈦合金載人艙，我們采用了一種全新的鈦合金材料，它具備強(qiáng)度、韌性和工藝性能兼顧的優(yōu)點(diǎn)。我們把傳統(tǒng)的耐壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法推廣應(yīng)用到了新的尺度、新的材料對(duì)象，并且把疲勞、蠕變、接觸、人機(jī)等新的思路體現(xiàn)到了球艙的設(shè)計(jì)中?！比~聰介紹，為了更好地完成板材的軋制，半球的成形、機(jī)加、焊接以及熱處理，他們幾乎走遍了國內(nèi)最有優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，工藝的設(shè)計(jì)、評(píng)定過程及最終載人艙耐壓檢驗(yàn)，則動(dòng)用了國內(nèi)最先進(jìn)的測(cè)試手段。

最終的海試結(jié)果表明，“奮斗者”號(hào)在搭載多人重復(fù)到達(dá)萬米海底、長時(shí)間海底作業(yè)、原位試驗(yàn)裝置處置、高速數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)确矫姹憩F(xiàn)了前所未有的載人深潛作業(yè)能力。

葉聰表示，在“奮斗者”號(hào)研制成功的基礎(chǔ)上，載人深潛技術(shù)將有能力面對(duì)更多的作業(yè)環(huán)境，如渾濁湍急的內(nèi)河、冰雪覆蓋下的極地海洋;也能接受深海考古、搜索、援救、打撈等新應(yīng)用場(chǎng)景的考驗(yàn);在將來大型化、網(wǎng)絡(luò)化、工業(yè)化的深海生產(chǎn)過程中，載人深潛也將積極融入并發(fā)揮關(guān)鍵作用。

其實(shí)在三型潛水器研發(fā)中間，葉聰還曾主持寰島蛟龍型載客潛水器的研制。雖然深度僅40米，但它是蛟龍?zhí)枬撍鲃?chuàng)新成果的首次商用，至今仍為世界上載客數(shù)量最多的商用潛水器，并獲批國內(nèi)唯一載客潛水器建造試點(diǎn)。

20年參與4個(gè)裝備的研制，葉聰說自己是個(gè)幸運(yùn)的人，不僅興趣愛好與職業(yè)工作高度融合，更“遇上了我國深?？萍伎焖侔l(fā)展的好時(shí)代”。

“在這個(gè)時(shí)代，國家高度重視深海戰(zhàn)略新疆域;在這個(gè)時(shí)代，設(shè)計(jì)技術(shù)、工業(yè)能力快速發(fā)展，讓我們想到的、設(shè)計(jì)的對(duì)象能夠成為現(xiàn)實(shí);在這個(gè)時(shí)代，社會(huì)民眾意識(shí)到并認(rèn)可了深海探索的必要性，理解并支持我們?cè)诤Ｑ髮?shí)現(xiàn)自己的科技?jí)粝搿！比~聰說，感謝這個(gè)時(shí)代，讓深潛人可以在寬容的科研環(huán)境中勇往直“潛”，共赴深海之約。

一群人的深海之約

20年前，“蛟龍”號(hào)立項(xiàng)，深潛人立下“向深海去”的誓言。

20年后，中國的深海潛水器已經(jīng)逐漸形成譜系。

不到20年，中國載人深潛實(shí)現(xiàn)“蛟龍?zhí)枴薄吧詈Ｓ率刻?hào)”“奮斗者號(hào)”三連勝，順利潛入萬米海溝，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，完成了國際同行幾十年才達(dá)成的目標(biāo)。曾長期“缺位”的中國深海探測(cè)，如何走到今天？

向深海去，“黨領(lǐng)導(dǎo)下的舉國體制是我們的優(yōu)勢(shì)?！?/p>

正因?yàn)檫@一體制優(yōu)勢(shì)，我們的科研項(xiàng)目才能組織起百余家科研院所和企業(yè)，聚集起全行業(yè)優(yōu)勢(shì)力量與資源，扛下幾億的經(jīng)費(fèi)投入。也正因?yàn)閲业拇罅χС峙c政策指引，才有了今天“越來越多其他領(lǐng)域的研究院所、生產(chǎn)企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)紛紛下海，加入到深海裝備研發(fā)、深淵科學(xué)研究的隊(duì)伍中來。我們能夠協(xié)調(diào)、協(xié)同開展創(chuàng)新、探索和應(yīng)用工作，進(jìn)步的速度較國外同行步子要大一些、速度要快一些?！?/p>

向深海去，702所在人才與技術(shù)領(lǐng)域的長期投入是我們的優(yōu)勢(shì)。

多年來，702所以項(xiàng)目帶人才，打造出了老中青結(jié)合、以青年科技工作者為主的載人深潛技術(shù)團(tuán)隊(duì)。這支平均年齡只有34歲的團(tuán)隊(duì)里，有像徐芑南院士這樣一輩子專注深潛技術(shù)的領(lǐng)路人，也有像胡震、葉聰這樣有著豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的一線專家，更多的是85后、90后科研人員，他們已經(jīng)承擔(dān)起各學(xué)科、各系統(tǒng)的核心骨干崗位任務(wù)。奮斗者號(hào)的研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，就是蛟龍?zhí)?、深海勇士?hào)的核心力量。

而702所在流體、結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、沖擊等理論研究和試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域長達(dá)70年的深耕積累，則成為載人深潛技術(shù)團(tuán)隊(duì)能夠在新類型、新概念深海裝備中取得一系列成果的最堅(jiān)實(shí)支撐。

向深海去，在實(shí)踐中打磨出的“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、拼搏奉獻(xiàn)、勇攀高峰”的中國載人深潛精神與科學(xué)的工作方法同樣是我們不斷向前的力量源泉。

當(dāng)然，我們?nèi)杂腥觞c(diǎn)?！氨热缂夹g(shù)鏈條、產(chǎn)業(yè)鏈條還不夠成熟，沒有打造起一個(gè)完整的深海技術(shù)生態(tài)圈;比如某些部件實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)，但是性能上跟國外產(chǎn)品還有差距。再比如，我們?cè)谘b備的應(yīng)用上只是剛剛起步，好的裝備應(yīng)用的機(jī)制體制需要大量的實(shí)踐來打磨。”現(xiàn)在，載人深潛技術(shù)團(tuán)隊(duì)正圍繞這些薄弱環(huán)節(jié)開展有針對(duì)性的攻關(guān)?！耙环矫嬖诩夹g(shù)的基礎(chǔ)上提煉出理論抽象，讓技術(shù)和科學(xué)交融互動(dòng)，從而有更高質(zhì)量的發(fā)展;另一方面讓更多國產(chǎn)化的部件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，讓載人潛水器服務(wù)于更多的應(yīng)用場(chǎng)景，融入更多的深海網(wǎng)絡(luò)和過程?！?/p>

向深海去，這個(gè)約定從未改變。

20年載人深潛裝備研究，葉聰記得那些協(xié)力攻克技術(shù)難題時(shí)的焦灼，記得在漆黑深海與母船失聯(lián)的恐懼，也記得1000米深海中機(jī)械臂突然斷裂油污泄漏時(shí)的驚慌……

他同樣記得載人艙通過極限耐壓檢驗(yàn)時(shí)的歡暢，記得10000米海底世界帶來的不可言說的震撼，記得每次海試成功重新踏上祖國大地的踏實(shí)……

他更記得，2003年總設(shè)計(jì)師徐芑南院士放手讓剛工作兩年的自己做“蛟龍”號(hào)總布置設(shè)計(jì)師時(shí)的振奮與激昂。

現(xiàn)在，已成為總設(shè)計(jì)師的葉聰，同樣敢于放手讓隊(duì)伍里的年輕人在新概念、新類型裝備研發(fā)上大膽去拼、去闖。

而中國載人深潛事業(yè)，正是在這樣的放手與拼搏中一棒棒接力相傳。