□張北國(guó)

2011年7月1日，“向陽(yáng)紅09”試驗(yàn)?zāi)复\(yùn)載著“蛟龍”號(hào)載人潛水器，按預(yù)定計(jì)劃向東北太平洋海試區(qū)域進(jìn)發(fā)?！膀札垺碧?hào)此次行動(dòng)是要執(zhí)行為期約47 天的5 000 米深海下的科學(xué)探索和試驗(yàn)。2010年7月13日，“蛟龍”號(hào)在我國(guó)南海已下潛到3 759米的深度，使中國(guó)成為繼美、法、俄、日之后第五個(gè)掌握3 500 米以上深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。

技術(shù)保障

下潛到深海要求“蛟龍?zhí)枴北仨殱M足各種技術(shù)要求。例如，“蛟龍?zhí)枴本哂心蛪航Y(jié)構(gòu)、生命保障、遠(yuǎn)程水聲通訊、系統(tǒng)控制等關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)都是自己研發(fā)的，只有少許非核心零部件進(jìn)口。

在海底探索，首先是要承受海水壓力。在水下每增加10 米就增加大約1個(gè)大氣壓。2010年“蛟龍?zhí)枴毕聺撝梁５? 759 米要承受近376個(gè)大氣壓。在這個(gè)深度的壓力相當(dāng)于1 平方米的面積要承受3 700 噸的重量。現(xiàn)在，“蛟龍?zhí)枴币聺摰胶Ｏ? 000 米，其承受的壓力1 平方米的面積大概要承受5 000 噸，比3 000 米水深時(shí)多出2 000 噸。

能夠承載3個(gè)人的“蛟龍?zhí)枴痹诳諝庵械闹亓窟€不到22 噸。而“蛟龍?zhí)枴钡耐鈿ぶ饕捎玫氖氢伜辖鸩牧?，通過(guò)先進(jìn)的焊接技術(shù)連為一體，具有彈性，能夠承受高壓。它在深海受到壓力縮小后，回到海面又能夠彈回來(lái)，同時(shí)其抗腐蝕性也很好。

此外，溫度也是深海探索必須解決的問(wèn)題。對(duì)于外部的高溫和低溫，比如海底火山口附近的溫度可能達(dá)到350～400 攝氏度，“蛟龍?zhí)枴笔强梢钥购獾?，而?nèi)部的溫度則會(huì)適時(shí)調(diào)節(jié)?！膀札?zhí)枴陛d人艙的溫度可以調(diào)控。隨著不斷下潛到深海，溫度會(huì)越來(lái)越低，在5 000 米海底溫度大概為1～2攝氏度，但艙內(nèi)溫度會(huì)保持在15 攝氏度左右。不過(guò)，到了深海船員需要添加衣服。此外，艙內(nèi)是常壓環(huán)境，有專門供氧和吸收二氧化碳的設(shè)備，異味氣體也可以吸收。

海底的通訊更是保證深海探測(cè)能順利進(jìn)行的重要條件。在海底，“蛟龍?zhí)枴焙湍复g必須實(shí)時(shí)通訊，才能夠通過(guò)彩色圖片、數(shù)據(jù)和語(yǔ)音把海底情況傳達(dá)到母船。這些技術(shù)“蛟龍?zhí)枴币呀?jīng)解決。由于在深海中無(wú)法使用無(wú)線電，因此要用水聲通訊來(lái)替代，而且水聲通訊被視為是水下遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ环椒?。水聲通訊的傳遞速度只有每秒1 500 米，但陸地上的無(wú)線電通訊速度是每秒30萬(wàn)千米，兩者的差異是巨大的。“蛟龍?zhí)枴本哂邢冗M(jìn)的水聲通訊能力，可以高速傳輸圖像和語(yǔ)音。在語(yǔ)音通訊方面盡管有2～3 秒的延遲，但基本上接近于實(shí)時(shí)。

“蛟龍?zhí)枴痹诤５椎奶剿鞅仨毾袢艘粯幽苎塾^六路、耳聽(tīng)八方。“蛟龍?zhí)枴钡难劬褪窃谏顫撈魃涎b備的很多水下傳感器，可以在水下自動(dòng)導(dǎo)航，為“蛟龍?zhí)枴倍ㄏ颉⒍ǜ?、定深。而“蛟龍?zhí)枴钡亩褪瞧溲b備的聲納，可以知道什么地方是深溝，什么地方是海底山，什么地方需要繞道或躲避，并且在復(fù)雜的海底環(huán)境中，能對(duì)地形地貌進(jìn)行測(cè)量。

安全保障

從理論上講，潛水器從海面下潛至7 000 米深度約需5 小時(shí)，整個(gè)作業(yè)最長(zhǎng)可達(dá)12 小時(shí)。2010年“蛟龍?zhí)枴毕聺?，作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)超過(guò)9 小時(shí)，其中一次還利用機(jī)器人手臂將中國(guó)國(guó)旗插在南海海底。

“蛟龍?zhí)枴边@次下潛5 000 米，如果以每秒0.5 米的速度下潛，預(yù)計(jì)需要160 分鐘左右。當(dāng)然，海底探索對(duì)潛航員的要求更高，需要工作的時(shí)間較長(zhǎng)。例如，在3 000 米級(jí)海試時(shí)，潛航員最長(zhǎng)要在水里待9個(gè)小時(shí)左右，在海底工作5個(gè)小時(shí)。在5 000 米級(jí)別的試驗(yàn)中，這兩個(gè)時(shí)間相應(yīng)都要增加。因此，這對(duì)潛航員的要求很高，需要他們?cè)陂L(zhǎng)期封閉空間中經(jīng)受生理的考驗(yàn)。同時(shí)，由于在幽閉隔絕環(huán)境中工作，也要經(jīng)受住心理的考驗(yàn)。另外，潛航員要生活工作在內(nèi)徑為2.1 米的球體艙內(nèi)，空間十分狹小，剛好能容下3個(gè)人，但3個(gè)人很難同時(shí)站立起來(lái)。此前，中國(guó)的潛航員已經(jīng)經(jīng)受過(guò)下潛3 759 米的考驗(yàn)，有深海工作和生活的豐富經(jīng)驗(yàn)。這一次下潛到5 000米，潛航員將會(huì)積累更多的經(jīng)驗(yàn)。

對(duì)于安全問(wèn)題，“蛟龍?zhí)枴币灿谐浞值谋ＷC?！膀札?zhí)枴庇惺?，這就是它的機(jī)械臂。機(jī)械臂的作用是采樣，但是機(jī)械臂也有可能被海草纏住，這時(shí)“蛟龍?zhí)枴笨梢話仐墮C(jī)械手，斷臂求生。而且，在緊急情況下，“蛟龍?zhí)枴笨梢园褦y帶的鐵塊、蓄電池箱、采樣籃扔掉，上浮逃生。如果陷入淤泥，“蛟龍?zhí)枴钡膱?bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)射浮標(biāo)到海面，母船會(huì)立即到位施救。

這次“蛟龍?zhí)枴毕聺摰? 000 米深的海底，并在檢驗(yàn)各項(xiàng)功能和完成任務(wù)后安全返回，表明中國(guó)載人深潛水平已達(dá)到世界先進(jìn)水平，也將為2012年7 000 米海試奠定基礎(chǔ)。