這是「蛟龍號」深海載人潛水器於2010年7月在中國南海執行一次成功下潛後，試潛航員凱旋（資料照片）。新華社發（中國大洋協會供圖）（圖片來源：新華社）
獨家探秘「蛟龍號」深海潛水器
深海技術與太空技術並列，是各國極度重視的高新技術領域，有重要的科研與應用價值。 「蛟龍號」的亮相，宣告中國成為第五個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家
本刊記者/王家敏(文) 柴春芽 (攝影)(發自無錫)
數千米的深海海底是地球上最寧靜而神秘的地方，那裡生存著古老的原核生物。然而，好奇心並不是海洋科學家探索深海的唯一原因，要知道，那裡還蘊藏著豐富的能源，它們對人類未來的生存意義非凡。
從20世紀50年代末開始，美、法、俄、日等國先後開始建造載人潛水器。迄今，世界上僅有的五艘6000米級深海載人潛水器為這些國家所擁有，它們能夠到達遍及海洋深處的大陸坡、海山頂、火山口、洋脊以及漆黑的洋底。
8月26日，中國科技部和國家海洋局宣布，我國第一臺自行設計、自主集成研製的「蛟龍號」載人深海潛水器3000米級海上試驗取得成功，最大下潛深度3759米。實際上，「蛟龍號」的最大設計深度為當今「世界之最」 ——達到7000米。
深海載人潛水器是運載科學家、工程技術人員到達深海複雜環境，進行勘探、科學考察和開發和利用資源的重要技術裝備。「蛟龍號」項目負責人劉峰說，「深海技術與太空技術並列，是各國極度重視的高新技術領域，有重要的科研與應用價值。」
「蛟龍號」的亮相，宣告中國成為第五個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家，並立即引起世界的關注。
第37次下潛
7月13日，中國海南島東側南海海域，海面溫度30℃，海底地勢平緩，海水平均深度3757米。
「蛟龍號」在這裡進行第37次深潛試驗。現場的人們並沒有預測到，這一次海試不僅完成了潛水器的系統調試，還將下潛深度增加了2米，達到3759米。海試現場總指揮劉峰說，「此前的海試已陸續選擇在50米、300米、1000米級海域進行，這一階段試驗的3000米級深度是一個重要階段。」
全球海洋平均深度為3682米。此前，只有上述四國的深海載人潛水器能在3500米級深度自如展開科研與勘測活動。
中國研製、試驗中的深潛系統由「蛟龍號」載人潛水器、水面支持系統(包括「向陽紅09」海試船和水面A型起吊架等)、潛航員培訓等三部分組成。
此時，母船正航行在天氣狀況良好的海面上，「蛟龍號」放置在後甲板。下潛後，潛水器將通過聲波通訊等方式與母船建立聯繫。母船能實時監控潛水器的運行深度、縱傾、橫搖、速度等數據和載人艙內溫度、氧氣狀態等信息，並能即時發出調整指令。
潛水器載人艙內可承載一名潛航員和兩名科研人員。主潛航員葉聰，31歲，已從事海洋研究工作七年，參與「蛟龍號」設計研製，曾18次成功駕駛「蛟龍號」探訪深海。
潛航員系統包括經過專門訓練的潛航員和試航員共11人，葉聰介紹說，「在海試階段，除潛航員外，還有工程調試人員進入載人艙，對潛水器狀態進行檢測與調試。」
海試前，中國大洋協會已對這片預選海域的地形、底流、地質等進行了長期觀測與調查。海試前夕，試驗海域也進行了全面掃海，清除漁網等障礙。下潛前一天，參與下潛的人員會依照操作計劃再三溝通確認。
清晨8點，海試準備到位。工作人員首先在後甲板上對潛水器的通訊設備、導航系統等各項性能進行初步測試。葉聰說，「每次試驗前都需要將一份長長的表格逐項確認打鉤。」
「母船現場工作人員將實時監測海面風向、洋流速度、海水鹽度、密度等狀況，並據此調整潛水器性能參數。」劉峰告訴《中國新聞周刊》記者，「海試期間正值西南季風強勁多發季節，母船上還有天氣預報人員。」
隨後，三名潛航人員依次從頂部艙口進入載人艙。水面測試開始，A型起吊架將潛水器平穩放置到海面上。
「蛟龍號」採用常用的「深潛器無動力下潛上浮技術」。潛水器兩側配備4塊壓載鐵，重量可以根據不同深度與要求調整。在下潛過程中，壓載鐵使潛水器具備負浮力，按照一定速度下潛；當潛水器到達設定深度時，可操作拋載其中兩塊壓載鐵，使潛水器處於零浮力懸停狀態，保持在這個深度上實現作業，包括航行、拍照、取樣等；當任務完成，再拋棄另外2塊壓鐵，使潛水器具備正浮力，按照一定的速度上浮，到達水面。
「蛟龍號」總設計師徐芑南告訴《中國新聞周刊》記者，設計最快下潛上浮速度是42米每分鐘，到達7000米海底需要大約3小時。
這一次，潛水器以37米每分鐘勻速緩緩下潛，到達預定深度需要約100分鐘。期間，潛航員和母船每隔5分鐘或者20分鐘可能進行一次通話。
深度顯示器上的數字開始跳動，潛航員與調試人員也各就各位，首先根據預定計劃對潛水器性能進行測試，如對航速、自動控制系統等進行考核；其次進行潛航員身體和心理狀況監測；並測試潛水器的作業功能。葉聰告訴《中國新聞周刊》記者，「每次下潛到達預定深度後，我們通過插放國旗、採取水樣、抓獲海底生物等工作，進行機械手操控訓練和標本採集訓練。」
潛航工作中，潛航器需要接受海水壓力的考驗。3000多米的深海，潛水器所承受的壓力將達到每平方米3000多噸，一個成年人的手掌大概是0.01平方米，這意味著載人艙表面一個手掌大的面積就將承受30多噸的壓力；如果到達7000米深度，則將承受70多噸壓力。
海水溫度也將隨深度增加而下降。當天的海面溫度為30℃，艙內39.7℃。下潛到3500米左右，海水溫度已經降至2℃，潛水器主體結構溫度也隨之下降。葉聰說，「艙內溫度將保持在15℃左右。」
「海底壓力與溫度變化也是下潛的重要參數，」劉峰告訴《中國新聞周刊》記者，「潛水器大部分結構由鈦合金構成，在壓力增大和溫度降低作用下，載人球體等體積將變小，浮力也將發生變化。所以，每一次下潛都需要對壓載鐵的重量進行精密計算。」
海底懸停中，「蛟龍號」在海底緩慢航行，一片未知世界在潛航員眼前展開，葉聰看到「艙外漆黑，各種奇異的海洋生物在燈光中不斷出現」。
完成當天的預定任務後，「蛟龍號」繼續在海底定高(在設定的離地高度，自動跟蹤海底地形)緩慢航行，下午4時53分23秒，找到了該海域3759米深處。
下午6時左右，「蛟龍號」在海面落日餘暉中浮出水面。當天的下潛時間為9小時零3分，接近設計最大工作時長12小時。
潛航人員回到母船甲板上時，他們被潑了一盆海水。葉聰說，這是每次海試後的歡迎儀式，「大家都很興奮，給你澆上一盆海水，從上到下溼透，然後把你舉起來。」
3000米的「逗號」
這是3000米級海試中下潛最深的一次。
從5月31日到7月18日，「蛟龍號」載人潛水器在中國南海進行了密集的海上試驗：共完成17次下潛，其中7次超過2000米深度，4次突破3000米。劉峰介紹說，「蛟龍號」在3000米級的多項性能和功能指標通過了驗證，其中包括耐壓結構及設備、水面支持系統、無動力下潛上浮系統、蓄電池及供電設備等18個項目。
「蛟龍號」深海載人潛水器研製專項總設計師徐芑南介紹，海試前，中船重工集團公司702所首先進行了模擬壓力測試和密封性能測試。壓力測試中，潛水器被放置在一個密閉的壓力桶裝置裡，以水增壓模擬7000米深處海水壓力的方式，對每個部件進行了70兆帕壓力考核。
2009年8月15日，首次海試開始，「蛟龍號」下潛，需要解決的問題逐漸浮出水面。葉聰說，「37次海試中，一共有11人參與了下潛試驗，其中潛航員3人，試航員8人，參加海試的參試人員有170多人。」