交匯點訊 11月30日,英勇的「奮鬥者」號海試團隊完成深海探索之旅,回到位於無錫的中國船舶七〇二研究所。10909米,是他們在馬裡亞納海溝創下的中國載人深潛新紀錄!
從「蛟龍」號、「深海勇士」號到的「奮鬥者」號,中國載人深潛團隊20年磨一劍,始終潛心研發深海裝備和鑽研深淵科學,歷經無數驚濤巨浪徵服萬米深度,堅定了中國人逐夢深藍的底氣,也展現出「嚴謹求實、團結協作、拼搏奉獻、勇攀高峰」的奮鬥者風採。
探索「地球第四極」 萬米深海烙上中國印記
有著「地球第四極」之稱的馬裡亞納海溝是目前人類已知的海洋最深處,水壓高、溫度低、完全黑暗。自10月10日起,中國船舶七〇二所研製和海試團隊隨「奮鬥者」號遠赴馬裡亞納海溝開展萬米海試,成功完成了13次下潛,其中8次突破萬米。11月10日8時12分,「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝成功坐底,創造了10909米的中國載人深潛新紀錄。
「『奮鬥者號』的成功研製,標誌著我國已成為同類型載人深潛裝備領域的領軍國家。」中國船舶七〇二所副所長、「奮鬥者」號總設計師葉聰說,2016年,「奮鬥者」號正式立項。中國船舶七〇二所作為牽頭單位,聯合國內百餘家單位、近千名科研人員,歷時5年集智攻關,成功研製出我國第一臺擁有自主智慧財產權的全海深載人潛水器,也是當前全球同類型載人潛水器中載員人數最多、海底作業時間最長、作業能力最強的裝備。
「萬米海底,妙不可言!」在馬裡亞納海溝,面對從未見過的神秘海底,潛航員難掩激動。
「在下潛的過程中,隨著深度逐漸增加,艙外的光線越來越暗,海水的溫度急速下降到1℃左右,艙內熱氣慢慢冷凝。」「奮鬥者」號主駕駛張偉說,第一次抵達萬米,「震撼」二字都不足以描述當時的感受。那裡有巨大的巖石、陡峭的懸崖,全身長著觸角的海參、外形奇特的鉤蝦、長得像花朵一樣的海綿,甚至還有連生物學家都無法辨別的新物種。「奮鬥者」號通過艙外機械臂,獲取了一批沉積物、巖石和海底生物樣品,為進一步開展深淵科學研究提供了第一手資料。
「我們不僅僅關注深度,更關注各種不同的深海應用場景。」葉聰表示,海洋中難以到達、作業環境複雜的工程,都要靠載人潛水器去完成。未來,我們的潛水器要向全海深譜系化、功能化方向發展,為科學研究、水下工程、打撈救援和深海考古等提供支持。
自主可控 勇闖科研「無人區」
萬米海底世界是科研「無人區」,只有自力更生,把應對未知的主動權牢牢掌握在自己手中,才能得其門而入。
「『奮鬥者』號國產化率達到96.5%,實現了關鍵技術自主可控。」中國船舶集團首席專家、七〇二所「奮鬥者」號副總設計師胡震介紹,「奮鬥者」號堅持自主設計、自主製造,在設計計算方法、基礎材料、通訊控制、能源動力等技術領域實現重大突破,體現了我國工業能力的提升和裝備製造技術的進步。
走向深海,「奮鬥者」號遇到的第一個挑戰就是高壓。馬裡亞納海溝底部壓強為標準大氣壓的1100多倍,相當於指甲蓋大小的地方要扛住一輛小轎車的重量。我國自主研發的新型高強、高韌鈦合金,完全能應對深海的高壓衝擊,同時採用「半球焊接」工藝,保證了載人艙焊縫少、安全性強。
「奮鬥者」號載人艙內徑為世界同類型潛水器最大,然而要同時容納3名潛航員,內部空間仍顯得捉襟見肘。七〇二所高級工程師徐偉哲告訴記者,相較前兩代載人潛水器,「奮鬥者」載人艙更為舒適。設計人員將作業任務、生命支持、控制之類的電器設備做小做精,並對艙內布局科學劃分,從而讓潛航員在艙內更舒適地工作。
每一次下潛超過10個小時,對電池的超長續航提出了極高要求。「我們關注的是在高壓環境下,電池工作的穩定性和安全性。」 七〇二所工程師何魏巍介紹,「奮鬥者」號突破了全海深電池材料、電池單體、成組適配等關鍵技術,研製出百千瓦時級的全海深承壓鋰電池組,大幅提高了潛水器的水下作業時間。
為了保證在海底有足夠的作業時間,「奮鬥者」號潛浮速度相比「蛟龍」號和「深海勇士」號分別提高了76%和20%。在海底行進的過程中,可能會從平地突然過渡到懸崖,這對潛水器可操縱性提出更高的要求;潛水器反覆使用,要避免複雜的檢測維護工作,這些「奮鬥者」號都做到了極致。
「可靠性是最大的先進性。」張偉說,從「奮鬥者」項目申報方案、初步設計、詳細設計,到總裝、集成、建造、聯調、最後的水池試驗、海試,每一個環節,團隊成員都會將可靠性作為非常重要的首要指標。
值得一提的是,無錫作為七〇二所的駐地城市,有近30家企業和科研單位參與研製「奮鬥者」號,其關鍵組件也是在無錫安裝完成的。載人艙由兩個半球焊接而成,焊接工作交由無錫本地企業完成。焊接完成後,要對焊縫部位進行殘餘應力檢測,確保焊接達到要求,敲定「合格章」的機構也是無錫的。
薪火相傳 弘揚中國載人深潛精神
大國重器,不可能一蹴而就。「奮鬥者」號的成功,背後是國家近20年對載人深潛事業矢志不渝的鼎力支持。幾代深潛人「一棒接一棒」,秉承著「嚴謹求實,團結協作,拼搏奉獻,勇攀高峰」的中國載人深潛精神,無怨無悔地付出奉獻。
2002年,7000米級「蛟龍」號立項。七〇二所牽頭聯合國內100餘家單位,歷經十年技術攻關,解決了大深度耐壓、密封、安全技術,可靠水聲通信技術,深海複雜環境下精細作業技術等世界性難題,使中國成為第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。
2009年,4500米級「深海勇士」號載人潛水器開始研製。歷經8年埋頭苦幹,實現了「核心技術自主化、關鍵設備國產化」。
2016年,「奮鬥者」號立項。由「蛟龍」號、「深海勇士」號研發力量為主的科研團隊從立項到完成全部試驗,只用了四年多時間。
「上世紀80年代所裡就開始做載人裝備方面的工作,老一代科學家積累了大量的科研成果,為我們後來的突破打下了堅實基礎。」胡震說,研製「蛟龍」號時,基礎非常薄弱,能配套的技術公司很少。大家苦練內功,對技術進行攻關,團隊一直保持著奮發向上的狀態。從十幾人到現在六七十人,團隊不斷在壯大,「其實傳承的是我們對海洋的熱愛,熱愛它,所以參與其中就不怕任何挑戰!」
三臺潛水器,分別由三位總設計師掛帥,研發團隊平均年齡一直保持在36歲以下。一批批年輕人用青春和汗水,鑄就了人類海洋深潛歷史上的「中國驕傲」。「我們現在有一支很強的適航潛航員隊伍,他們更年輕更強大,完全可以實現三個班組輪流下潛。」葉聰說,現在團隊中「80後」是骨幹,很多「90後」也在發揮重要的作用。「這就是中國載人深潛精神的一種傳承,不斷地把深海技術往前推進,向更高的科技高峰邁進。」(部分視頻素材來自央視新聞)
交匯點記者 楊頻萍 房雅雯 浦敏琦/文 王子傑趙宇/視頻