格林
從某種角度看,去深海比去太空更難?,F(xiàn)在,全世界有600多人去過地面100 公里以上,而去過深海萬米以下的只有40 余人,其中27 個(gè)是中國人。中國深??茖W(xué)探索領(lǐng)域這令人驚嘆的成就是因?yàn)榇髧仄鞯募映帧膀札垺碧?hào)是我國首臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的7000 米級(jí)載人潛水器;“深海勇士”號(hào)是我國首臺(tái)自主研發(fā)的4500 米級(jí)載人潛水器,國產(chǎn)化率達(dá)到95% ;“奮斗者”號(hào)是我國首臺(tái)完全自主研發(fā)的全海深載人潛水器。
而它們背后有一個(gè)共同的名字——葉聰。
他是“蛟龍”號(hào)主任設(shè)計(jì)師兼首席潛航員、“深海勇士”號(hào)副總設(shè)計(jì)師、“奮斗者”號(hào)總設(shè)計(jì)師。從下潛600 米到載人深潛最大紀(jì)錄突破萬米,葉聰?shù)淖畲蟾杏|是:“中國人要把深海關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中?!?h3>“時(shí)代的幸運(yùn)兒”
葉聰常說自己是“時(shí)代的幸運(yùn)兒”,因?yàn)閺氖卵b備研制正是他夢(mèng)想的職業(yè)?!拔覐男【拖矚g琢磨艦船兵器,上中學(xué)時(shí)沒有互聯(lián)網(wǎng),就整天看《艦船知識(shí)》《兵器知識(shí)》雜志?!?001 年,葉聰從哈爾濱工程大學(xué)船舶工程專業(yè)畢業(yè),一年后被選入“蛟龍”號(hào)項(xiàng)目組,從此開始見證并參與了我國載人深潛事業(yè)從空白到領(lǐng)跑的整個(gè)過程。
“蛟龍”號(hào)是我國第一臺(tái)大深度載人潛水器,目標(biāo)深度定在7000 米。在此之前,中國潛水器下潛的最大深度只有600 米,載人深潛更是一片空白?!膀札垺碧?hào)研制第三年,團(tuán)隊(duì)中僅有兩人見過真正的潛水器,但沒人想過退縮。設(shè)計(jì)沒有先例,就跟著老工程師一點(diǎn)點(diǎn)鉆;深潛沒有經(jīng)驗(yàn),就從一張白紙開始學(xué)。
作為中國首席潛航員,葉聰參與了“蛟龍”號(hào)從設(shè)計(jì)到深潛的整個(gè)過程,從方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、總裝……他熟悉“蛟龍”號(hào)的每一個(gè)零件。2009 年8 月,“蛟龍”號(hào)下海試驗(yàn),葉聰眾望所歸當(dāng)選為主駕人。
在“蛟龍”號(hào)還沒有開始海上試驗(yàn)的時(shí)候,研究者們就意識(shí)到:深海中有方方面面的需求和場(chǎng)景,比如,海底作業(yè)、搜尋打撈,一臺(tái)“蛟龍”號(hào)解決不了問題。于是,我國第二臺(tái)深海載人潛水器“深海勇士”號(hào)同步立項(xiàng),葉聰全面負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)工作,目標(biāo)定在了4500 米——這個(gè)深度是對(duì)標(biāo)了“阿爾文”號(hào),它也是世界上管理得最好、下潛次數(shù)最多的潛水器。雖然“深海勇士”號(hào)下潛深度并沒有更深,但實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)自主化、關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化,實(shí)現(xiàn)了下潛成本降低和頻率提升。與10 年立項(xiàng)、10 年研制的“蛟龍”號(hào)不同,“深海勇士”號(hào)從立項(xiàng)到海試交付只用了8 年。
2010 年前后,全世界興起了第二次對(duì)深海的探索熱潮,上一次是20 世紀(jì)60 年代。當(dāng)時(shí),“深海勇士”號(hào)還沒有建造完成,但葉聰和團(tuán)隊(duì)覺得有能力完成一臺(tái)萬米級(jí)載人潛水器的研發(fā)和應(yīng)用——2020 年11 月10 日,“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝成功坐底, 深度10909 米, 刷新中國載人深潛的紀(jì)錄。
馬里亞納海溝全長2550 千米,最深處超過萬米。這里完全黑暗、溫度低、含氧量低、氣壓巨大,是地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一。尤其是被稱為“挑戰(zhàn)者深淵”的馬里亞納海溝最深處,到過的人屈指可數(shù)。直到2020 年5 月,也只有3 艘載人潛水器到達(dá)過“挑戰(zhàn)者深淵”。
想要造訪這里,究竟有多難?葉聰介紹,設(shè)備要承受的壓力超過1000 個(gè)大氣壓,相當(dāng)于每一個(gè)手指甲蓋大小的面積上要承受約1 噸的重量。因此,“奮斗者”號(hào)的球殼,就成為最關(guān)鍵的部件。面對(duì)萬米水壓,如果球殼沿用原來設(shè)計(jì)手法和材料,艙體會(huì)變得特別重,甚至制造不出來,葉聰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走遍大江南北,終于找到最強(qiáng)的制造材料和焊接合作伙伴,攻克了這一技術(shù)難題。
對(duì)潛水器來說,從7000 米到1 萬米,除了抗壓能力變化,還有方方面面需求的改變。
比如,以前“蛟龍”號(hào)下到7000 米是3 小時(shí),現(xiàn)在“奮斗者”號(hào)下到1 萬多米也是3 小時(shí)。為什么呢?因?yàn)闈撍髡麄€(gè)工作流程是12 小時(shí),這對(duì)電池來說是合理的時(shí)間區(qū)段,那就必須把速度加快,這樣才能保證把中間寶貴的6 小時(shí)留給海底作業(yè)。
再舉個(gè)例子,“蛟龍”號(hào)的橫剖面是一個(gè)正圓,“深海勇士”是方方正正國字臉,到了“奮斗者”號(hào)變成了鴨蛋臉,或者說一個(gè)豎著的紡錘形。這種“臉型”變化會(huì)讓潛水器的水下運(yùn)動(dòng)性能變得很不一樣。
在海面上,人們常用橙紅色的救生衣,但在海底,橙紅色并不是最醒目的,因?yàn)榧t光很快被吸收了,所以“奮斗者”號(hào)選擇了被吸收最慢的綠色噴涂。
無論是性能設(shè)計(jì)還是外觀細(xì)節(jié),“奮斗者”號(hào)憑借硬核實(shí)力穩(wěn)穩(wěn)站在了“探索深海第二撥熱潮”的潮頭。
葉聰不僅是載人潛水器設(shè)計(jì)師,也曾是一名優(yōu)秀的潛航員。在“蛟龍”號(hào)4 年海試共計(jì)51次的下潛中,葉聰曾38 次擔(dān)任主駕駛。他對(duì)自己潛航員的工作做出了一個(gè)挺形象的比喻:深?!暗母纭薄刻煸谑煜さ穆肪€,用熟悉的交通工具(潛水器)帶不同的乘客(科學(xué)家)下潛。
有一次,他和自然資源部第二海洋研究所的陶春輝研究員一起下潛,目標(biāo)是尋找一處僅在地圖上看到過的海底熱液活動(dòng)區(qū)。海底環(huán)境異常復(fù)雜,幾經(jīng)尋覓,他們終于在3000 米海深處跟隨一條魚找到了熱液區(qū),實(shí)現(xiàn)重要科研突破。這條魚后來被他們戲稱為帶路的“村長”。
英雄才冒險(xiǎn),深?!暗母纭备⒅貙I(yè)和責(zé)任:帶乘客去想去的地方,同時(shí)保證乘客的安全和舒適?!暗母纭币邆渑袛喹h(huán)境的能力,比如,遇到水流或懸崖時(shí)怎么處理;去一些生物比較密集的地方,不希望科考影響原本完美的群落,“的哥”可能會(huì)暫停任務(wù);必要時(shí),出于安全和規(guī)則考慮,深?!暗母纭庇袡?quán)力終止旅程。
深?!暗母纭钡慕?jīng)歷對(duì)潛水器設(shè)計(jì)師來說也是必不可少的,葉聰說,一位潛水器設(shè)計(jì)師真正下潛到海底,才能深刻理解下潛的“乘客”最擔(dān)心和需要什么。唯有親自置身于直徑2米多的狹小艙內(nèi),才能知道哪種設(shè)計(jì)讓“乘客”更舒適,讓“司機(jī)”操作更便利,讓整個(gè)深潛航行更安全。
在深?!暗母纭钡陌踩U舷?,“ 奮斗者” 號(hào)2021 年已經(jīng)開始了常規(guī)科考。在這一年8月到12 月中, 共進(jìn)行了21 次萬米下潛。對(duì)科學(xué)家而言,那些幾千年、甚至幾百萬年來第一次有燈光的暗黑深海,往往蘊(yùn)藏著無限的新發(fā)現(xiàn)。
深?!暗母纭钡某丝鸵膊恢挥锌茖W(xué)家,載人潛水器除了為深??瓶挤?wù),在旅游觀光、規(guī)模養(yǎng)殖、珊瑚修復(fù)等領(lǐng)域都能大顯身手,這也促使葉聰和他的團(tuán)隊(duì)做更多探索。
葉聰?shù)奈⑿排笥讶Ρ尘笆撬臄z的一張海洋風(fēng)景照?!拔蚁矚g出海,看到茫茫大海、水天一色,感到平靜又愉悅?!钡Q蟛⒉豢偸且云届o示人,在深海之下,存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。海底環(huán)境復(fù)雜,有一次潛水器和母船失聯(lián),有一次機(jī)械臂油管突然斷裂,還有一次遇到大量海底沉積物覆蓋……葉聰說:“潛航員在漆黑迷離的深海下,想得最多的,是如何完成好自己肩負(fù)的使命,不是自身的安全?!?/p>
除了意外和危機(jī),海洋科考也有很多有意思的事情。根據(jù)傳統(tǒng),每位潛航員首次從海里返回甲板后,要經(jīng)歷“潑水禮”的儀式。葉聰懷念被“潑”的感覺:“一大桶冰冰涼涼的海水從頭頂澆下來,痛快又舒爽!”從“蛟龍”號(hào)開始,大家還把“潑水”變成了一個(gè)破紀(jì)錄的儀式:除了第一次下潛,如果某個(gè)人打破了自己的下潛深度紀(jì)錄,也會(huì)被潑水。
2020 年10 月27 號(hào),“奮斗者”號(hào)海試時(shí)第一次萬米下潛,葉聰個(gè)人下潛紀(jì)錄達(dá)到10124 米,這是他目前最后一次被潑水。
“我還沒有下過那個(gè)10909米,我還有機(jī)會(huì)?!比~聰篤信地說。
(資料來源:《人民日?qǐng)?bào)》、央視網(wǎng)、“果殼”微信公眾號(hào)等,一刀圖)