摸著鷹醬過河!國產載人潛水器坐底最深海溝,11000米

2020-12-22 騰訊網

來源:蔣校長

ID:jiangxiaozhang666

赤道以北,馬裡亞納群島以東,深邃碧藍中暗藏著一處「挑戰者深淵」。

6000萬年前,太平洋板塊向菲律賓板塊衝撞,在地殼上撞出一個月牙形窪地,深約11000米。

2020年11月13日,中國第三代深潛器「奮鬥者」號坐底深淵,人類第四次,也是美國以外的國家首次拜訪地球「第四極」,更是人類第一次組團探索地球最深的地方。

「蛟龍」潛海,「奮鬥」不休。

中國「深海勇士」號深潛器

記得電影《攀登者》裡邊有句臺詞,人為什麼要爬山呢?因為山就在那裡。

中國人為什麼要潛水呢?因為我們也想去看看那底下有什麼。

但是在10909米的深海,每一平方釐米麵積承受的壓強,相當於130米高的鐵柱杵在那裡。

如果沒有任何防護設備,人類會直接被拍成一張二向箔,進入二次元世界。

登頂珠穆朗瑪峰還能靠人的意志扛一下,下探馬裡亞納海溝,是無論如何沒有精神勝利法的。

中國人能不能下?這是一張有深度的考卷。

在這裡,校長不想做煽情,中國研究人員夜以繼日不假,人家馬斯克也沒有夜夜抱妞不是?

能不能出成果,不是看你有沒有996,而是看你效率夠不夠高。

從這個角度來說,當年我們中國人劣勢非常大。

首先第一條,這個深潛器是圓的還是方的?

第一臺下到馬裡亞納海溝的「的裡雅斯特」號深潛器(注意純圓的耐壓倉)

在今天網際網路發達的年代,這個問題尚且不好回答,在1971年中國搞開發的時候,更是一照難求,我們無從知道深潛器的外貌,更不知道人家是怎麼做的。

唯一知道的,或許就是這玩意兒能造出來。

那……那就試試吧。

這就是7103號救援潛艇的誕生:

1971年上馬1986年服役的7103號深淺救生艇只能下潛300米,性能堪憂,隨著我國引進英國LR7深潛救生艇,這一國產裝備也就退役了。

中俄「海上聯合-2017」時的LR7救援艇

7103號的故事告訴我們一個真理,搞科研一定要睜眼看世界。雖然技術細節人家不會賣給你,但技術路線是無法掩蓋的。

從無數次試錯中凸顯的技術路線一定有他的合理性,後來者只需要亦步亦趨跟著走,絕不會錯到哪裡去。

所以追趕的秘訣只有一個,那就是——抄!

抄不到原件的水平,也得抄他個山寨品質。

抄,真的不丟人,連抄都不會那才是丟人!

中國深潛器的正式起航,就是從抄開始的!

不過,為了讓自己心安理得一些,校長還是改稱「借鑑」好了。

2000年,作為「863」計劃的一環,「蛟龍」項目開始研發,摸著鷹醬的屁股過河。那個時候,中國已經很開放了,從立項開始「蛟龍」號就充分學習了世界先進水平。

深海潛水器這個東西大約可以劃分為三代。

「的裡雅斯特」號雖然進了馬裡亞納海溝,但下水之後移動能力有限,也沒有機械手這種東西,只能到馬裡亞納海溝看看風景,取樣什麼的是不可能的。

為了賦予潛水器更大的自由度,國外先進潛水器開始設計成碟形,具備自航能力,裝備機械手等作業工具,這樣在深海的活動就更方便了。

觀光型碟形潛水器

不過,碟形僅僅是過度,沒過多久又發展成現在我們看到的潛艇形。

現代深潛器看起來像潛艇,但與潛艇的結構大不相同。潛艇是一艘充滿了空氣的水滴形船隻,但深潛器不是!

他絕大多數空間裡充滿了液體,只有前面那個球形殼體才是充滿空氣的。

這樣一來,船殼部分就無需採用耐壓殼體設計,足夠容納大量輔助設備,比如發電機和配電設備、生命維持系統、聲納、發動機、機械手等等。

「蛟龍」沒有亦步亦趨,而是借鑑國際先進經驗,直接一步到位,上來就是世界先進水平。

2010年7月,經過十年立項,十年研究的「蛟龍」號深潛器海試成功,我國成為繼美、俄、法、日之後第五個掌握深海潛水技術的國家。

從今天鍵盤俠的眼光來看,「蛟龍」屬於典型的「印度式」產品。

什麼叫「印度式」?

日本的摩託,中國的鐵棍,印度的人,連人種膚色都不一樣,這就叫「印度式」產物。

「蛟龍」號深潛器的外殼是中航工業洪都分公司的產品,但是裡邊的零件大部分都是從外國採購的。耐壓鈦合金殼體來自於俄羅斯,渦輪扇葉發動機來自美國,發電和配電系統來自法國,全身超過80%的零件依賴進口。

這個「借鑑」程度,跟印度人也差不到哪去。

為什麼中國要造這麼個幾乎「純進口」的深潛器呢?

因為,不這樣不行!

深潛器這個東西,國內完全沒有經驗,也沒有配套設備,更沒有基礎研究。

就拿最重要的耐壓殼體來說,需要把兩個20釐米厚度,直徑達2.3米的鈦合金半球焊接成球。成品必須保證絕對的真圓度,只要有一點缺陷,在7000米深度就會被海水攻破,直接拍碎。

可問題是,這十幾噸重的球殼本身重量就不小,鑄造成型、取出、焊接的時候,你怎麼保證他不被自己的重力給壓變形呢?

退一步說,咱能加工,但鈦合金原料呢?

原本國內根本沒有這個需求,你突然提出來了,從礦石冶煉到機械加工全部要組織起來。這麼高的成本只是為了鑄造一個耐壓殼體,其他時間留著曬太陽,豈不暴殄天物。

所以,造不如買有時候是有道理的,符合經濟學規律。

從這個角度說,印度邏輯也不算錯。

但中印之間真正的差距在哪呢?

其實就在「印度式」產物之後!

「借鑑」可以全部照抄,但也可以部分創新。

一些自己暫時不掌握的技術,我們可以繞過去。

一些難度特別大的技術細節,我們可以暫時不做。

一些達不到強度標準的零件,我們可以設計得粗一些。

「蛟龍」號雖然採用了外國零件,但整個項目是我們自己設計,自己總裝的,設計思想掌握在自己手裡。需要用到什麼材質的零件,自己心裡都有數!

這就是「借鑑」整合的能力!

如果沒有一定的知識儲備,技術功底,人家把設計圖擺在你面前,那也是一份天書,無論如何是看不懂的。

「自行設計、自主研發」八個字,充分體現了「蛟龍」項目的研發思路。

先設計製造國際先進水平的機器,不足之處日後補足。只要自己心裡有數,需要什麼等級的材料,讓工廠加工就是了,需要什麼儀器,也可以慢慢搞。

實際上,蛟龍的「印度狀態」僅僅持續了四年不到,截止2014年,中國深潛器的國產化率已經達到90%:

到了2017年,「深海勇士」號深潛器的國產化率已經達到95%了,再往後就沒人提國產化率這回事兒了。

不過對於中國深海探測產業來說,現在遠遠沒到高興的時候。

為什麼呢?

因為,一個追趕者必然會遇到的問題——缺乏基礎研究,後繼發展無力。

校長覺得,這不算是錯誤,畢竟,對於追趕者來說,摸著鷹醬過河是最快的追趕方法。

深潛器2010年才造出來,相關產業完全一片空白。四年時間能把「蛟龍」號的零件配齊就很不錯了,至於研發新技術,那需要時間。

比如說,「蛟龍」的耐壓球殼是2.3米直徑,只能容納一個人。那麼,我們做大一點,3.3米行不行呢?

這就沒法抄了,從高端鈦合金冶煉到鍛造,再到一體成型,全部都要自己摸索。

製造完成還不算完,在深海,任何一絲的縫隙都會導致嚴重後果,整個耐壓球形殼體必須打磨光滑!

僅此一條,世界上絕大多數國家都要望而卻步。

因為機械打磨刀具都是旋轉進刀的,一旦發生抖動就會產生劃痕,整個工件報廢。但人工打磨又不太現實,怎麼辦?

就需要超高精度的加工工具機。

「蛟龍」號的加工精度大約是頭髮絲的五十分之一,大約就是1000納米:

在當時,這已經是可以用在太空飛行器上的精度!

不過現在……已經算不上最先進的工藝了。

正是因為中國強大的基礎工業支撐,第二代「深海勇士」號的研發速度明顯加快,從立項到海試僅僅8年時間。現在下水的「奮鬥者」就更快了,四年就搞出來了。

坐底瞬間

「奮鬥者」實現了多項第一:

第一臺載三人的萬米級深潛器;

世界上最大的萬米級深潛器;

最精密的潛水慣性導航系統。

還有一項娛樂級第一——

世界上最深的聚餐。

很明顯,在深海探測的過程中,中國人從無到有,從進口到自產,逐步形成了自己的產業生態。無論我們深海探測需要什麼樣的機器,我們的工業體系都可以迅速設計製造出來。

做到這一點,就可以稱為該領域的大國。

但如果我們可以更進一步,不僅能造,還能造出最大的,最好的,讓美國人來抗議,那才叫強國。

這個味道就差不多了。

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