零距離探“蛟龍”-流行·視覺
“清晨,海風微微,細波粼粼。我又一次爬上腳手架,細細檢查每一個設備。每一次觸摸潛水器,我都像撫摸自己的孩子,關切中帶著期待。我深深了解潛水器上每一條脈絡,每一條脈絡上流動著的激情,我知道它不會讓我失望。”這段海試日記出自蛟龍?zhí)柛笨傇O計師胡震之手。對于蛟龍?zhí)枺泄ぷ魅藛T都投入了太多的感情與心血。
2023年12月12日,央視第十四屆中國經(jīng)濟年度人物頒獎盛典,蛟龍?zhí)栞d人潛水器團隊榮獲創(chuàng)新獎。站在頒獎臺上,已經(jīng)77歲高齡的蛟龍?zhí)柨傇O計師徐芑南向所有支持蛟龍?zhí)栄邪l(fā)的科研人員以及他們的家屬致謝。
蛟龍?zhí)柛笨傇O計師、中國船舶重工集團公司第702研究所(下稱“702所”)水下工程研究設計室主任胡震徐芑南介紹,根據(jù)進行海底資源和科學調(diào)查研究的目標需求,蛟龍?zhí)柕那驓ぶ睆绞?。1米,一次可容納三個人。具備海底巡航和強大的懸停能力,可以沿著海底的平原、山坡和熱液噴口進行調(diào)查活動。同時,蛟龍?zhí)栠€要進行海底作業(yè),把設備放到海底,又把海底的樣品取回來,這需要潛水器具備良好的平衡控制能力。
2023年12月5日,我們來到位于江蘇無錫的702所,在蛟龍?zhí)柧S護車間看到了今年夏季成功完成了為期100余天試驗性應用航次的蛟龍?zhí)枴5巧暇嗟?0余米高的腳手架,進入蛟龍?zhí)栺{駛艙,記者看到,封閉的球體內(nèi)部各種操作平臺整齊有序。
蛟龍?zhí)柕那蝮w載人艙使用高強度鈦合金材料,在俄羅斯加工制成,該球體內(nèi)直徑2。1米,巨大的海水壓力全靠它承擔。在同級別、同類型潛水器中間,蛟龍?zhí)柕妮d人艙空間已經(jīng)是最大的。當然,殼體也可以再增大,可以在艙內(nèi)增加更多的設備,人員也更加舒適,但是如果要保持相同的作業(yè)深度,就必須加大殼體厚度,這樣會帶來指數(shù)級的重量增加,所以還是有一定限制的。
據(jù)胡震介紹,蛟龍?zhí)栣槍ψ鳂I(yè)目標穩(wěn)定的懸停定位能力,可以保證潛水器在需要停留的深度進行高精度作業(yè)。此外,蛟龍?zhí)栠€具備先進的水聲通信和海底微地形地貌探測、高速傳輸圖像和語音、探測海底小目標的能力。
“千里傳音”看似簡單,但實際有許多難題需要攻克。蛟龍?zhí)柺紫瘽摵絾T、702所水下工程研究設計室副主任葉聰,是蛟龍?zhí)柨偛贾孟到y(tǒng)的主任設計師,也參與、主持了蛟龍?zhí)栄邪l(fā)過程中的多項設計工作,他告訴記者:“2009年蛟龍?zhí)柺状蜗潞T囼灒瑒偯撾x母船就失去了聯(lián)系,我就每兩分鐘呼叫一次,總共呼叫了兩個小時。”葉聰回憶,他當時并不緊張。
經(jīng)過多次試驗,蛟龍?zhí)柲壳安捎昧讼冗M的水聲通信技術,利用聲波來實現(xiàn)和水面母船的通訊。聲波速度大約是1500米/秒,蛟龍?zhí)栐诖蠛I钐巶魉偷穆曇簟⑽淖趾蛨D像,只要不到5秒鐘就能被水面上的母船接收到。
并不神秘的蛟龍?zhí)?br/>
2023年6月24日,憑借著先進的通信技術,在深海潛到7000多米的蛟龍?zhí)枺c在太空翱翔的“神舟九號”來了一次“海天對話”。這次最遙遠的對話,令葉聰記憶猶新。
迄今為止,葉聰已經(jīng)參加了蛟龍?zhí)?3次下潛中的47次,被親切地稱為“海底的哥”。經(jīng)歷越多,葉聰越感受到自己的無知、自然的偉大和人類的渺小。6年研制、4年海試給他的感覺是“直臨深淵、如履薄冰”。
與大自然相比,蛟龍?zhí)柌⒉簧衩亍H~聰告訴記者,蛟龍?zhí)柕南聺撨^程一般全程控制在12個小時之內(nèi)(來回路程各用3小時左右,海底作業(yè)時間6小時),清晨開始作業(yè),傍晚結(jié)束。一次下潛3個人,一個駕駛員帶兩個乘客,乘客多為生物學家、地球化學家等。科學家引導駕駛員到達感興趣的區(qū)域,駕駛員利用機械手采集標本。
據(jù)悉,蛟龍?zhí)?023年試驗性應用航次完成了21次下潛任務,從深海帶回了共390只生物、161枚結(jié)核、8塊結(jié)殼、32塊巖石和180公斤沉積物等樣品。
近期熱播的《地心引力》引發(fā)了人們對于宇宙無限的求知欲望,也讓一些人對深海出艙產(chǎn)生了興趣。對此,葉聰表示,航天是1個大氣壓的壓力,而海底是700個大氣壓的壓力,“根本不可能出艙”,而且“也無需出艙,潛水器本身的機械手可以靈活作業(yè)”。
“2023年完成4500米級蛟龍?zhí)栄兄?rdquo;
成功突破7000米之后,胡震眼下正率領蛟龍?zhí)枅F隊全力撲在4500米級載人潛水器上。之所以回過頭來研究4500米級的潛水器,是因為這個深度的潛水器有更廣泛的科學應用市場,可以滿足絕大多數(shù)科學家的科考需求,同時在鈦合金耐壓球、機械手等關鍵技術上繼續(xù)攻關。
胡震說,下潛深度為4500米的新一代蛟龍潛水器,從球體的設計上增加和擴大了觀察窗,提升了作業(yè)能力。較之7000米級的蛟龍?zhí)枺?ldquo;新蛟龍”大大降低了使用成本和維修成本,更具經(jīng)濟性。
蛟龍?zhí)栞d人潛水器前第一副總設計師、現(xiàn)任上海海洋大學深淵科技研究中心主任崔維成向記者介紹,大規(guī)模的深海科研和應用都是在4500米以內(nèi),用7000米級深潛器來完成4500米以內(nèi)的海域科研,有點類似“殺雞用牛刀”,從使用成本上來看,蛟龍?zhí)柕囊淮紊顫摮杀敬蠹s在50萬,而4500米級潛水器的一次深潛成本希望能夠控制在30萬左右。
除此以外,“新蛟龍”還有一個技術攻關,“就是希望能夠提高國產(chǎn)化率,潛水器的核心部位——高壓鈦合金載人艙和機械手等都將由我們自主研制,預計國產(chǎn)化率將達到90%。”崔維成說。
據(jù)悉,“新蛟龍”的球體載人艙現(xiàn)正在寶雞寶鈦集團建造。載人艙相關的軋板、加工、焊接技術只有少數(shù)國家具備,其難點有二:一是超厚鈦合金板(3。2m)的軋制;二是如何將兩個半球體天衣無縫地焊接。對于這兩個難關,前者,中國已攻克;后者,中國已基本攻克。
“我們將總結(jié)經(jīng)驗,對載人球艙、高壓海水泵、鋰電池等關鍵技術進行攻關,爭取在2023年完成4500米級載人潛水器的研制。”胡震說。