□ 本刊記者 徐 峰

50米，300米，1000米，到今年的3759米，這是全國50多家科研單位10年攻關(guān)的結(jié)果，這樣一個(gè)深度，使我國成為國際上少數(shù)幾個(gè)具備載人深潛技術(shù)的國家之一。

敲開深海神秘之門

上天、入地，深潛被喻為人類的3項(xiàng)極限探索。8月26日，我國首臺自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器，在南中國海3000米級海上試驗(yàn)取得成功，最大下潛深度達(dá)到3759米，創(chuàng)造了水下和海底作業(yè)9小時(shí)03分的紀(jì)錄。

海試中，“蛟龍?zhí)枴睗撍鞔钶d三名潛航員首先在南中國海3700多米深的海底，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)作業(yè)。經(jīng)過一段時(shí)間調(diào)試后，“蛟龍?zhí)枴皾撍饕悦糠昼?7米的速度緩緩下潛。 一小時(shí)后，“蛟龍?zhí)枴睗撍魍黄屏?682米的世界海洋平均深度。隨后潛水器到達(dá)3755米深的海底，并拋掉載重物，以零浮力附著在海底。10分鐘后，“蛟龍?zhí)枴睗撍鱾骰厥讖埡５讏D片。

隨后，通過機(jī)械手，潛航員相繼把一面五星紅旗，和寓意中國載人深潛成功的龍宮標(biāo)志物布放到海底。1小時(shí)20分后，“蛟龍?zhí)枴睗撍鞲〕龊Ｃ?。在完成長達(dá)8個(gè)多小時(shí)水下及海底作業(yè)之后，“蛟龍?zhí)枴睗撍黜樌祷叵蜿柤t9號實(shí)驗(yàn)?zāi)复?，?biāo)志著我國首次載人深潛3000米級海上試驗(yàn)取得成功，成為繼美、法、俄、日之后，第五個(gè)掌握3500米以上大深度載人深潛技術(shù)的國家。

邁向海洋技術(shù)制高點(diǎn)

深海是當(dāng)今國際科學(xué)探索的前沿，是世界各國對地球內(nèi)層空間競爭的熱點(diǎn)。正如開發(fā)利用太空離不開航天運(yùn)載裝備一樣，開發(fā)利用海洋離不開深海運(yùn)載裝備，擁有大深度載人潛水器和具備作業(yè)能力，是一個(gè)國家深海技術(shù)競爭力的綜合體現(xiàn)。

2002年，我國將“蛟龍?zhí)枴鄙詈］d人潛水器研制列為“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)，啟動了“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的自行設(shè)計(jì)、自主集成研制工作。中船重工集團(tuán)公司702所、701所、中科院沈陽自動化所、中科院聲學(xué)所等國內(nèi)上百家科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)參與項(xiàng)目的聯(lián)合攻關(guān)，解決了我國在深海技術(shù)領(lǐng)域的一系列技術(shù)難關(guān)。經(jīng)6年努力，完成了載人潛水器本體研制，完成了水面支持系統(tǒng)研制和試驗(yàn)?zāi)复脑?，完成了潛航員選拔和培訓(xùn)，具備了開展海上試驗(yàn)的技術(shù)條件。

“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米，在動力系統(tǒng)、懸停及導(dǎo)航定位能力、水聲通信、多種高性能作業(yè)工具等標(biāo)志性成果方面，均在世界同類研究中取得了突破性進(jìn)展，工作范圍可以覆蓋全球海洋區(qū)域的99.8%，成為世界上潛得最深的載人潛水器。

從去年開始，“蛟龍?zhí)枴惫餐瓿?7次下潛試驗(yàn)，開展1000米級和3000米級海試工作，其中7次穿越2000米深度，4次突破3000米，在短短11個(gè)月內(nèi)，深潛試驗(yàn)完成了從零到3700米水深的重大跨越，驗(yàn)證了“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在3000米級水深的各項(xiàng)性能和功能指標(biāo)。

據(jù)海軍信息化專家尹卓介紹：載人潛水器是一個(gè)綜合性的平臺，它有一套非常精密的、全數(shù)字化的控制系統(tǒng)，攜帶機(jī)械臂等多種精密的探測器材，可以完成海底生物捕捉，具備海底取樣能力，它的精度可以到厘米級。同時(shí)，它的承壓能力是非常重要的，潛深至3759米，實(shí)際承受就376個(gè)大氣壓。如果耐壓殼上有一個(gè)小沙眼，進(jìn)來的海水都會像一把手術(shù)刀，非常可怕。

“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器研制及海試的最終目標(biāo)是形成深海作業(yè)能力，今后將繼續(xù)開展5000米至7000米級海試工作，使我國載人深潛技術(shù)與裝備進(jìn)入世界前列，為探索海洋奧秘作出更大貢獻(xiàn)。

機(jī)械手將五星紅旗插入海底

躋身深潛強(qiáng)國俱樂部

人類為了滿足對深海的好奇,借鑒高空氣球原理,采用深水載人球和浮力艙(汽油艙)相組合的方式建造了載人潛水器,這種潛水器被稱為第一代載人潛水器。從20世紀(jì)50年代末到60年代中期,載人潛水器的技術(shù)得到迅猛發(fā)展,自由自航式潛水器取代了前期載人潛水器,成為第二代潛水器。第一艘自由自航式潛水器叫“潛碟”,后改叫SP-350,是在1959年下水的,可以下潛到305米,重量不到4噸。它的誕生揭開第二代載人潛水器的快速發(fā)展的序幕。

人類利用深海載人潛水器探索海洋已經(jīng)走過了五十年的歷程,美國、法國、俄羅斯、日本等相繼研制成功當(dāng)前世界僅有的五艘6000米級深海載人潛水器。這些裝備到達(dá)的范圍遍及海洋的大陸坡、海山頂、火山口、洋脊以及6000米的洋底,在地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理和海洋生物等方面取得了大量的重要發(fā)現(xiàn)。

據(jù)宋曉軍介紹：“蛟龍”號設(shè)計(jì)最大潛深是目前世界上最大的。當(dāng)然每一次試驗(yàn)我們不一定完全保證它成功，人類的科學(xué)探索就是這樣。今后將進(jìn)行5000米，最終會到7000米深度。目前，6～7千米的潛水器外殼一般都是鈦合金，并要在一個(gè)深海實(shí)驗(yàn)水池進(jìn)行大量的試驗(yàn)，我國無錫現(xiàn)在有亞洲最大的實(shí)驗(yàn)室，它能夠達(dá)到9000米。

“深海潛水器體現(xiàn)一個(gè)國家的綜合技術(shù)力量,是海洋技術(shù)開發(fā)的最前沿與制高點(diǎn)。目前世界上只有美國、日本、法國、俄羅斯等國擁有深海載人潛水器,最大工作深度為6500米。”“蛟龍?zhí)枴鄙詈］d人潛水器研制專項(xiàng)海試現(xiàn)場總指揮劉峰說。

廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器長寬高為8.2米×3.0米×3.4米；空氣中重量不超過22噸；有效負(fù)載220公斤(不包括乘員重量)；最大下潛深度7000米；速度為最大2.5節(jié)，巡航1節(jié)；載員3人；生命支持，正常：3×12人時(shí)，應(yīng)急：3×84人時(shí)；正常水下工作時(shí)間12小時(shí)。

深海載人潛水器是運(yùn)載科學(xué)家、工程技術(shù)人員和各種電子裝置、特種設(shè)備快速、精確地到達(dá)各種深海復(fù)雜環(huán)境，進(jìn)行高效勘探、科學(xué)考察和近海底作業(yè)的裝備，是和平開發(fā)和利用深海資源的重要技術(shù)手段。據(jù)介紹，“蛟龍”號載人潛水器可以執(zhí)行的主要使命包括兩方面：一方面，運(yùn)載科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)入深海，在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底進(jìn)行機(jī)動、懸停、正確就位和定點(diǎn)坐坡，有效執(zhí)行海洋地質(zhì)、海洋地球物理、海洋地球化學(xué)、海洋地球環(huán)境和海洋生物等科學(xué)考察。

“蛟龍?zhí)枴本邆渖詈Ｌ降V、海底高精度地形測量、可疑物探測與捕獲、深海生物考察等功能，可以開展：對多金屬結(jié)核資源進(jìn)行勘查，可對小區(qū)地形地貌進(jìn)行精細(xì)測量，可定點(diǎn)獲取結(jié)核樣品、水樣、沉積物樣、生物樣，可通過攝像、照相對多金屬結(jié)核覆蓋率、豐度等進(jìn)行評價(jià)等；對多金屬硫化物熱液噴口進(jìn)行溫度測量，采集熱液噴口周圍的水樣，并能保真儲存熱液水樣等；對鈷結(jié)殼資源的勘查，利用潛鉆進(jìn)行鉆芯取樣作業(yè)，測量鈷結(jié)殼礦床的覆蓋率和厚度等；可執(zhí)行水下設(shè)備定點(diǎn)布放、海底電纜和管道的檢測，完成其他深海探詢及打撈等各種復(fù)雜作業(yè)。

航員凱旋歸來

發(fā)展深海技術(shù)刻不容緩

人類對外空的認(rèn)識，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對自己所居住的地球的認(rèn)識，占地球表面積71%的藍(lán)色海洋，人類的認(rèn)知和關(guān)注還十分有限。我國已具備自主探測外太空的能力，但對“近在咫尺”的廣袤深海的探測能力卻相當(dāng)有限。

海洋擁有豐富的自然資源，蘊(yùn)藏著海洋油氣資源、大洋多金屬結(jié)核、海底熱液礦產(chǎn)資源、天然氣水合物以及海洋生物資源等，是一個(gè)巨大的藍(lán)色寶庫。據(jù)估計(jì)，海洋石油資源量約占全球石油資源總量的34%，預(yù)計(jì)到2015年，海洋石油產(chǎn)量在全球石油產(chǎn)量中所占比例將達(dá)到39%。大洋多金屬結(jié)核含有豐富的錳、銅、鈷、鎳、鐵等元素，廣泛分布在3000米—5000米深的海底。海底火山口附近含有大量金屬硫化物資源，其深度大多在2000米左右，開發(fā)前景十分誘人。海底富含的天然氣水合物又稱“可燃冰”，其儲量大約相當(dāng)于所有煤炭和常規(guī)石油天然氣總量的3倍，是未來重要的后續(xù)能源。

對深海資源的勘探和開發(fā)取決于深海技術(shù)的發(fā)展，世界各國高度重視發(fā)展海洋科技，自上世紀(jì)80年代以來，美、日、英、法、德等國家分別制定了海洋科技發(fā)展規(guī)劃，他們的深海裝備技術(shù)日臻成熟。相比之下，我國海洋科技技術(shù)水平還存在一定差距。我國已具備自主探測外太空的能力，但對深海的探測能力卻相當(dāng)有限。除了深海技術(shù)裝備整體研制和生產(chǎn)能力跟發(fā)達(dá)國家有一定差距外，還主要體現(xiàn)在我國深海通用基礎(chǔ)件技術(shù)的薄弱甚至空白，例如深海浮力材料、海洋工程材料、水密線纜、水下電機(jī)、水下通訊等一系列相對低價(jià)但非常重要的基礎(chǔ)材料和元器件。我國進(jìn)入新世紀(jì)后才開始重視載人深潛器技術(shù)，加大了研發(fā)投入，但可喜的是，我國和美、日等國在這一領(lǐng)域的技術(shù)差距正大幅縮短。