TUhjnbcbe - 2024/5/8 17:02:00
“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。诗人的浪漫豪情，进入21世纪以后，正化为现实。在成功实现航天员太空漫步之后，我国又开始挑战海底的极限深度。地球表面70%的面积是海洋，海洋90%的面积是水深超过米的深海。在那鲜有人迹的深海中，蕴藏着丰富的油气、矿产、生物等资源。据估算，未来全球油气总储量40%将来自深海，极具潜力的“可燃冰”也藏在深海里。除了满是宝藏之外，深海更是研究解决生命起源、地球演化、气候变化等重大科学问题的前沿领域。可是，人类对深海的认识少之又少。全球仅有寥寥几个国家有能力研制出高科技装备，去探索数千米深的海底世界。很长一段时间里，由于缺乏载人深潜技术，我国认知和利用深海的能力较低。经过几代人的艰苦努力，从最早的无人潜水器到如今的载人潜水器，从小型到大型，从只有一两个到如今形成谱系，我国深海装备事业经历了飞跃式的发展历程。“蛟龙号”，我国探索深海的“开路先锋”。年一个夏日的早晨，太平洋马里亚纳海沟海域。热带风暴刚刚散去，天气晴好，蔚蓝的海面上，“向阳红09”号科学考察船随着海浪轻轻摇晃。船后甲板的支架上，矗立着红白相间的“蛟龙号”载人潜水器。很快，它将迎来米级海试的一场“大考”。“人员各就各位！”现场总指挥的声音响彻全船，试验正式开始。巨大的起重臂灵巧地操作起来，潜水器移出、挂缆、起吊、入水。蛙人小组的橡皮艇靠上前去，两名蛙人抓住潜水器上的栏杆，用身体将橡皮艇和潜水器紧紧扣在一起，另一名蛙人身手敏捷，一跃而上为潜水器解除了吊缆，也为“蛟龙号”解脱了最后的束缚。“水面检查完毕！”通话器中传来了试航员的报告声，“蛟龙号”开始注水下潜，50米、米、米……潜水器稳稳地以每分钟约40米的速度向深海潜去。米、米，下潜深度超过米。新的纪录诞生了，指挥部里的人们相视而笑。为了这一刻，他们中有的人放弃了国外的高薪职位，有的人无法在儿女出生之时守候在妻子身边，有的人一年中有多天漂在海上……不断刷新的中国下潜纪录，是他们最大的欣慰。我国也由此成为世界上少数几个能将载人潜水器成功送到米深度的国家之一。让我们来好好端详一下这位“功臣”吧。“蛟龙号”圆圆的身体，外形有点像一条鲸鱼，直航稳定，灵活又如大鯊鱼，身后装有一个X形的稳定翼。它的长、宽、高分别是8.2米、3米和3.4米，最大荷载千克，生命保障系统可供3人正常水下工作12小时，应急84小时。它的外壳犹如金钟罩，每平方米可承受约1万吨压力，足以应对米的深海环境。7个推力器可以轻松实现前进、后退、上浮、下潜、左移、右移和前倾、后倾、横倾的调节，这在国际上同类潜水器中独具特色。此外，“蛟龙号”还有两个多关节的机械手，活动自如，反应灵敏。事实上，这不仅是一个潜水艇，更是一个水下智能机器人，能够在陌生复杂的深海环境中开展外科手术般的作业。凭借优秀的性能，“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域自由行动。尤其值得一提的是，这台目前全球下潜能力最深的作业型载人潜水器，是由我国自主设计、自主集成研制而成。以“蛟龙号”为开端的载人潜水器，一段从“零”起步的奋斗史，绕不过一位名叫徐芑南的老人。徐芑南，中国工程院院士、“蛟龙号”总设计师、我国深潜技术的开拓者。2年，科技部启动“十五”期间“”计划重大专项——米载人深海潜水器，打响了我国深海技术领域的攻坚战。选总设计师时，大家不约而同地想到了徐芑南。此时，徐芑南已经从中船重工七○二所退休，在大洋彼岸的美国与儿孙共享天伦之乐。接到七○二所原所长吴有生院士打来的邀请电话后，徐芑南一个劲说：“来不及了！赶快要赶回所里！”他不顾患有严重心脏病，带着老伴即刻赶回国内。搞了一辈子的深潜技术研究，大多是深潜机器人，载人深潜一直是徐芑南的梦想。要实现从米到米载人深潜这么一个重大的跨越、突出的挑战，包括了如何应对深水米的巨大压力，如何具备针对作业目标稳定的悬停定位能力，如何进行水声通信和图像语音传输，如何建立水面支持系统等。9年“蛟龙号”第一次海试，年逾七旬的徐芑南坚持要求上船坐镇指挥，他拖着装满药品、氧气机、血压计等医疗器械的拉杆箱，和科研团队坚守在一起。后续的米级和米级海试，由于试验海区较远，徐芑南不能亲临现场，但他一直坚守在海试陆基保障中心，第一时间了解海试情况，并给出相应的技术指导。由于时差因素，海试常常在半夜或凌晨进行，但徐芑南从未缺席过。“蛟龙号”的研发，是一个复杂的系统工程，包括机械、通信等12个分系统，需要上百家科研单位齐心协力和一代接一代的奋斗攻关。承担了“蛟龙号”38次下潜试验主驾驶任务的叶聪，人称“深海的哥”。1年毕业来到七○二所后，正值历时多年申请的米大深度载人潜水器接近立项，叶聪从此与“蛟龙号”相伴成长十余年。3年，年仅24岁的他因出色的才干被委以重任，负责“蛟龙号”载人潜水器的总布置设计。尽管没有现成的设计标准、设计规范和参考资料可借鉴，他凭借自身扎实的专业知识，开创性地提炼了深海载人潜水器的设计方法。载人潜水器是潜水器中复杂程度最高的一种，特点是能够在陌生复杂的深海环境开展外科手术般的作业。研制过程中采用数值仿真、缩比模型试验、模拟环境考核等手段验证和完善方法及标准体系。而潜水器最重要的设计文件和图纸、均衡计算书、深潜操作流程以及潜水器总图，多出自他之手。作为我国自主研制的第一台大深度载人潜水器，各项性能指标都需要进行大量的海上试验来验证和改进，而试验背后的风险显而易见。在“蛟龙号”之前，我国载人潜水器下潜深度不超过米。作为我国自主研制的第一台大深度载人潜水器，科研攻关的最大深度目标最后定在世界领先的米，这意味着各项性能指标都需要进行大量的海上试验来验证和改进。下潜，就意味着置个人安危于度外。叶聪主动请缨，立下了“军令状”。长时间的深潜，对谁而言都是件“遭罪”的事。看似胖胖的载人潜水器，座舱内径不过两米，可要挤满3人，腿都伸不直。遇到狂风巨浪，剧烈的摇晃和颠簸更让人难以忍受。但叶聪从未叫过苦，仿佛下潜是件“美差”，圆满完成了一次次的下潜任务。从9年至年的4年海试期间，“蛟龙号”共下潜51次，他承担了其中38次下潜试验主驾驶任务。海试中，他坚持不带故障下潜，边试验、边改造、边应用，“蛟龙号”第一次突破50米、米、米、0米、0米、米、米和米深度，都是在他的驾驶下完成的。凭借沉着冷静，他多次有效处理了潜水器水下故障，保证了潜水器和人员的安全。米——这个深度覆盖了全球海洋面积的99.8%。每一次下潜深度的突破，都考验着他高超的专业能力和极强的心理素质，也展现着中国海洋探测实力的提升。近几年来，“蛟龙号”进入实验性应用阶段，它带着越来越多的科学家深入海底进行科学考察，跑遍了太平洋、印度洋等世界上七大海区，覆盖海山、冷泉、热液、洋中脊、海沟等典型海底区域，总航程超过8.6万海里，成功下潜次，获取了海量珍贵事项数据资料和高精度定位的地质与生物样品。这让叶聪由衷感到高兴和自豪。曾经很长的一段时间，因为缺乏载人深潜技术，我国认知和利用深海的能力，以及对国际深海治理的主导权和话语权都受到了严重影响；如今，叶聪和同事们打造的载人潜水器，正在为我国海洋资源勘探、海洋科考作出应有贡献。本文摘编自《巨变：中国科技70年的历史跨越》，图片来自百度网