碧海尋聲的中國(guó)載人潛水器

“蛟龍”煉成記

20世紀(jì)末，隨著中國(guó)大洋協(xié)會(huì)在國(guó)際海底調(diào)查研究工作的深入，國(guó)家對(duì)載人潛水器的應(yīng)用需求越來越迫切，2002年大深度載人潛水器終于正式批準(zhǔn)立項(xiàng)。在7 000米載人深海潛水器“蛟龍”號(hào)立項(xiàng)前，我國(guó)研制過的潛水器的最大深度只有600米。從下潛幾百米到6 000米，美國(guó)、法國(guó)、日本、俄羅斯差不多花了50年，“蛟龍”號(hào)則計(jì)劃用10年時(shí)間完成。

立項(xiàng)選總設(shè)計(jì)師時(shí)，大家不約而同地想到了徐芑南。

“來不及了！要趕快趕回所里！”接到邀請(qǐng)電話時(shí)，徐芑南已從中船重工702所退休6年，但心底始終有一個(gè)愿望，就是看到中國(guó)人獨(dú)立自主研制的大深度載人潛水器能夠在深海遨游。

不顧患有高血壓、心臟病，一只眼睛僅存光感，徐芑南毅然放棄在美國(guó)頤養(yǎng)天年的生活，帶著老伴回國(guó)。當(dāng)時(shí)擺在徐芑南面前的卻是特別沉重的擔(dān)子——國(guó)內(nèi)沒有做這么大深度的載人潛水器的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)外對(duì)載人深潛技術(shù)高度封鎖。

時(shí)間走到2005年，此時(shí)項(xiàng)目已立項(xiàng)3年，團(tuán)隊(duì)中僅有兩人見過真的深海潛水器。從600米到7 000米，數(shù)字背后是非常大的技術(shù)跨越。

為統(tǒng)籌好“蛟龍”號(hào)本體12個(gè)分系統(tǒng)工作，徐芑南將每一個(gè)分系統(tǒng)的“任務(wù)輸入、成果輸出、約束和支撐條件”，按照技術(shù)進(jìn)度和經(jīng)費(fèi)制成表格，按表工作，大大提高了效率和質(zhì)量。面對(duì)人才短缺的瓶頸，他格外注重對(duì)青年人的培養(yǎng)，還想方設(shè)法邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專家給年輕的設(shè)計(jì)師隊(duì)伍講課。

面對(duì)這一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程，國(guó)內(nèi)上百家科研機(jī)構(gòu)集智攻關(guān)，解決了耐壓結(jié)構(gòu)和密封技術(shù)設(shè)計(jì)、高比強(qiáng)度合金材料的加工成形技術(shù)、航行性能優(yōu)化、水下定位、水下通訊、自動(dòng)控制等多個(gè)領(lǐng)域的最前沿技術(shù)難題。

2009年8月，歷經(jīng)技術(shù)攻關(guān)、設(shè)計(jì)、總裝建造和水池試驗(yàn)，“蛟龍”號(hào)駛向大海，計(jì)劃用4年時(shí)間完成7 000米級(jí)海試，通過海試來驗(yàn)證和改進(jìn)“蛟龍”號(hào)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。2012年，“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝完成最大設(shè)計(jì)深度海試，最大下潛深度7 062米，刷新了作業(yè)型載人潛水器的世界紀(jì)錄。

高度國(guó)產(chǎn)化的“深海勇士”

隨著對(duì)深海了解的深入，越來越多圈內(nèi)人達(dá)成共識(shí)：向深海進(jìn)軍只有一個(gè)“蛟龍”號(hào)不行，要全面掌握核心技術(shù)，讓譜系化的潛水器在國(guó)內(nèi)得到技術(shù)、部件、運(yùn)維等方方面面的支撐。

下潛深度是深海探索能力的一種象征，深海潛水器國(guó)產(chǎn)化程度和運(yùn)行能力的提高，是確保深海探索能力的關(guān)鍵。作為我國(guó)第二臺(tái)深海載人潛水器，4 500米級(jí)載人潛水器“深海勇士”號(hào)的研發(fā)目標(biāo)，是在“蛟龍”號(hào)研制與海試的基礎(chǔ)上，推動(dòng)我國(guó)大深度潛水器關(guān)鍵技術(shù)和核心部件國(guó)產(chǎn)化、功能化、譜系化，并帶動(dòng)深海技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2017年底，課題通過科技部組織的驗(yàn)收。2018年，“深海勇士”號(hào)完成87次下潛，不僅超過了美國(guó)“阿爾文”號(hào)2018年度下潛次數(shù)，還創(chuàng)造了我國(guó)潛水器年度潛次紀(jì)錄。2019年2月23日，“深海勇士”號(hào)在中印度洋洋脊熱液場(chǎng)完成了第150次下潛。4 500米級(jí)載人潛水器國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到95%，這也大大降低了運(yùn)行成本，提高了科考性價(jià)比。

在2019年的南?？瓶己酱沃?，“深海勇士”號(hào)在19天里連續(xù)下潛，總計(jì)完成20次下潛，并首次創(chuàng)造了52小時(shí)內(nèi)連續(xù)下潛4次的紀(jì)錄，包含1次六級(jí)海況的布放和回收，3次夜晚布放及回收。目前，在國(guó)際上只有俄羅斯具備夜晚布放與回收的能力。

萬米級(jí)載人潛水器即將投入使用

在“蛟龍”號(hào)和“深海勇士”號(hào)研制經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，2016年，全海深（萬米級(jí)）載人潛水器項(xiàng)目正式立項(xiàng)。“蛟龍”號(hào)在7 000米處的壓力是700個(gè)大氣壓，萬米級(jí)載人潛水器還要增加400余個(gè)大氣壓。

據(jù)萬米級(jí)載人潛水器總設(shè)計(jì)師、中船重工702所副所長(zhǎng)葉聰介紹，即使有之前的技術(shù)基礎(chǔ)，高壓低溫的深海環(huán)境給球殼焊接、浮力材料測(cè)試、鋰電池質(zhì)量控制、液壓元件適應(yīng)性等都帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

“很多技術(shù)都經(jīng)歷了曲折坎坷?！比~聰說，雖然難度很大，好在有準(zhǔn)備?！?018年7月設(shè)計(jì)階段全部完成，2019年3月已進(jìn)入總裝階段。2020年萬米級(jí)載人潛水器將完成試驗(yàn)、投入使用，創(chuàng)造新的‘中國(guó)深度，進(jìn)一步提升我國(guó)海洋探測(cè)能力與研究水平。”

“蛟龍”號(hào)是為了推進(jìn)國(guó)家深海裝備生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展而誕生的，它的成功引領(lǐng)了國(guó)產(chǎn)技術(shù)裝備向深海發(fā)展，第一次帶我們走向深海?！吧詈Ｓ率俊碧?hào)是為了真正形成自主的生產(chǎn)研發(fā)體系和團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備的國(guó)產(chǎn)化。萬米級(jí)載人潛水器要達(dá)到國(guó)際上最先進(jìn)的水平，引領(lǐng)國(guó)際潛水器的發(fā)展。