肖婷婷
7000米的路程,需要走多久?如果步行大概是一個(gè)半小時(shí),汽車行駛約10分鐘。但對(duì)于中國載人深潛的科研人員來說,讓中國人邁向7000米的深海,他們走過了20年的奮斗歷程……
在古代,當(dāng)某個(gè)人需要潛水的時(shí)候,人們會(huì)將一個(gè)桶扣在他的頭上,這樣通過呼吸桶中的空氣可以潛得時(shí)間更長些,但就算這樣,人類仍然無法在水下停留較長時(shí)間,于是人們提出了潛水眼的設(shè)想。
1679年,意大利人博雷利發(fā)明了世界上第一套潛水服。但這之后的很長一段時(shí)間,人類還無法在水下200米以下進(jìn)行潛航,更無法下潛到更深的海底世界去一探究竟。
1933年,瑞士氣象學(xué)家奧古斯特·皮卡德設(shè)計(jì)出一種獨(dú)特的“水下氣球”式潛水器來進(jìn)行深海潛航,在以后的20多年不斷創(chuàng)造著潛水深度的紀(jì)錄。1960年1月23日,瑞士著名深海探險(xiǎn)家雅克·皮卡爾與美國海軍中尉沃爾什乘著“的里雅斯特”號(hào)深水探測(cè)器,成功潛入世界上最深的海溝——馬里亞納海溝,下潛深度10916米,創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)最深的潛水深度。
但是這種類型的深潛器不能靈活運(yùn)行,它如同“深水電梯”,觀察人員潛到指定地點(diǎn)后就得返回。而且每次下潛只能持續(xù)4-5個(gè)小時(shí),無法在水下進(jìn)行操作和科學(xué)研究。
2017年10月3日,海南省三亞,“深海勇士”號(hào)載人潛水器抵達(dá)三亞。
而在載人深潛器里最有名氣的是美國的“阿爾文”號(hào),作為第二代深潛器的代表,其自帶動(dòng)力裝置,還配備了水下攝像機(jī)、機(jī)械手等,不僅可以觀察水下情況,還可以進(jìn)行一些簡單抓取作業(yè)和海洋資源調(diào)查等任務(wù)。從1964年啟用到退役,“阿爾文”號(hào)46年里下潛了4637次,將9270人次的科學(xué)家送到海底。它最大的功勞,是1977年在東太平洋發(fā)現(xiàn)了深海熱液和“黑煙囪”,并發(fā)現(xiàn)了周圍的“熱液生物群”;后來又在大西洋發(fā)現(xiàn)了深海熱液區(qū),開辟了大洋中脊研究的新方向。除了科學(xué)發(fā)現(xiàn)之外?!鞍栁摹碧?hào)還是深海打撈的先鋒,剛下水不久就和無人深潛器一道,從914米深海底撈起了美軍失落的氫彈;20年后又在海底勘察了沉沒海底的“泰坦尼克號(hào)”。
長期以來,深海探測(cè)特別是6000米以下的深海探測(cè),中國都處于“缺位”狀態(tài)。
進(jìn)入新世紀(jì)以來,隨著中國國力的全面增強(qiáng),在深海探測(cè)領(lǐng)域出現(xiàn)了中國人的身影。
2012年6月,我國首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器——“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝海域連續(xù)刷新中國深度,最大下潛深度7062米,成為當(dāng)時(shí)世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器?!膀札垺碧?hào)可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域中使用,它的研發(fā)成功標(biāo)志著我國載人潛水器集成技術(shù)的成熟,也標(biāo)志著中國海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
早在1992年,以中船重工集團(tuán)702所為首的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)就提出了研發(fā)深海載人潛水器的建議,由于當(dāng)時(shí)國家經(jīng)濟(jì)條件和科技條件的限制,并沒有馬上立項(xiàng)進(jìn)行深海載人潛水器的研制,但是團(tuán)隊(duì)并沒有放棄,而是主動(dòng)作為,從1992年到2002年的10年期間,開展了一輪又一輪的論證工作。
在“蛟龍”號(hào)研發(fā)之前,我國的載人潛水器達(dá)到的深度僅僅是600米。我們不僅要面對(duì)各種技術(shù)難題,還要面對(duì)國內(nèi)基礎(chǔ)材料和加工工藝缺少的問題,許多的部件和單元就是從零開始。到底會(huì)面臨什么樣的挑戰(zhàn),研發(fā)團(tuán)隊(duì)心里根本沒底。
載人深潛“蛟龍”號(hào)副總設(shè)計(jì)師、“深海勇士”號(hào)總設(shè)計(jì)師胡震回憶道:“為了解決一個(gè)海水閥的問題,我們和研發(fā)單位一起從材料、閥體結(jié)構(gòu)、密封形式、測(cè)試技術(shù)到加工工藝,每一個(gè)環(huán)節(jié)均要從頭開始,通過近3年時(shí)間和無數(shù)個(gè)日日夜夜終于解決了這個(gè)難題。”
這樣的事情在研發(fā)階段很多,困難和挑戰(zhàn)一個(gè)接著一個(gè),但科研人員舍得折騰自己,他們通過“蛟龍”號(hào)的研制,看清了國際大深度載人深潛領(lǐng)域的發(fā)展方向,初步凝聚了國內(nèi)最優(yōu)勢(shì)的深??萍剂α?,也堅(jiān)定了我國走深海技術(shù)自主創(chuàng)新之路的決心。
“蛟龍”號(hào)是我國載人深潛的一個(gè)里程碑,盡管取得了很多的突破和輝煌的成就,但是許多的技術(shù)基礎(chǔ)并不扎實(shí),也有一些技術(shù)來自國外。
2014年,“深海勇士”號(hào)總體集成課題立項(xiàng)的初衷是重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化率超過85%的目標(biāo)。
載人球殼、超高壓海水泵、充油鋰電池和推進(jìn)器,光讓這四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)從樣機(jī)走向裝備,課題組就花了整整5年時(shí)間。經(jīng)過8年的艱苦攻關(guān),我國終于具備了載人艙、浮力材料、鋰電池、推進(jìn)器、海水泵、機(jī)械手、液壓系統(tǒng)、聲學(xué)通信、水下定位、控制軟件等十大關(guān)鍵部件的自主研制能力。
2017年8月,“深海勇士”號(hào)在南海進(jìn)行了為期46天的海上試驗(yàn),高頻率下潛28次,最大下潛深度達(dá)到4534米,共完成測(cè)試388項(xiàng)?,F(xiàn)場驗(yàn)收專家組判定,“深海勇士”號(hào)的關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率達(dá)91.3%,主要部件國產(chǎn)化率達(dá)86.4%!
作為我國自主研發(fā)的第二代載人深潛器,“深海勇士”與“蛟龍”號(hào)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),它降低了對(duì)于潛深的要求。提升了每次下潛的時(shí)間和覆蓋范圍,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
伴隨著“深海勇士”號(hào)的出現(xiàn),中國載人深潛同時(shí)具備了向最深海處進(jìn)發(fā)和大面積勘探的雙重能力。
在4500米國產(chǎn)化技術(shù)取得突破后,經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)論證,我國啟動(dòng)了萬米作業(yè)系統(tǒng)的研發(fā),其中包括萬米深度的載人潛水器。1 1000米級(jí)載人潛水器將填補(bǔ)“蛟龍”號(hào)覆蓋不到的那0.2%海域。這0.2%的海域中含有全球14條超過7000米深的海溝,有了國之大器的支撐,那里將成為我國科學(xué)家研究深淵科學(xué)、揭示地球演化的舞臺(tái)。
三代潛水器的研發(fā)過程。也見證了我國工業(yè)技術(shù)能力的發(fā)展。在“蛟龍”號(hào)立項(xiàng)之初,我們國內(nèi)的工業(yè)技術(shù)水平還處于一個(gè)剛剛起步的階段,當(dāng)時(shí)研發(fā)所需要的大量材料。甚至只是加工一個(gè)零部件,那都是非常困難的,需要千挑萬找才能找到合適的供貨商。但到了研發(fā)4500米級(jí)載人潛水器時(shí),科研團(tuán)隊(duì)想要什么樣的材料,想要加工成什么形狀,要求什么樣的精度和特性,基本上都能實(shí)現(xiàn)。到了現(xiàn)在11000米載人潛水器的研發(fā),就是科研團(tuán)隊(duì)需要什么材料,需要加工哪些相應(yīng)的部件和設(shè)備,都已經(jīng)有很多廠家可以自主研發(fā),甚至是直接提供樣品,已經(jīng)形成了一個(gè)體系。
從“蛟龍”號(hào)到“深海勇士”號(hào)再到“彩虹魚”,中國人的探海夢(mèng)一步一步實(shí)現(xiàn)。中國載人深潛,未來可期。
資料來源:新華網(wǎng)、鳳凰網(wǎng)