0到7000米的跨越
6月2日上午,夏日的海風拂過廈門國際游輪碼頭,搭載著蛟龍號載人深潛器的“向陽紅09”船緩緩啟程,前往世界最深的海溝——馬里亞納海溝,進行第二航段的科考任務。
隨著蛟龍入海,“下五洋捉鱉”的夢想正在一步步成真。
技術突破,蛟龍問世
蛟龍號,長8.2米,寬3米,高3.4米,艙門口上方延伸出許多“小觸角”的“胖家伙”,安靜地躺在“向陽紅09”船尾甲板上的半空鐵架子中,等待著下一次入海。
潛水器的深度從0到600米,再到7000米的跨越,所面臨的技術難度絕不僅僅是數字上的增加。
由于國外技術封鎖,可借鑒的資料非常匱乏。為此,七〇二所項目研制團隊從一開始就確定了“豐富繼承、重點突破、集成創新、整體跨越”的設計思想和“自主設計、自主集成、獨立完成海上試驗”的研制道路。
在十年的研制過程中,科研人員攻克了道道難關,實現了非線性環境下空間運動水動力、無動力下潛上浮運動特性、耐壓球殼的極限承載能力等16項關鍵技術零的突破,實現了7000米最大工作深度、近底自由航行和懸停定位、高速水聲通信、大容量充油銀鋅蓄電池等四大創新,載人深潛技術有了質的飛躍。
在耐波性水池實驗室里,中船重工七〇二研究所所長何春榮告訴記者,為了全面驗證蛟龍號的各項設計性能和功能指標,從2009年起先后對蛟龍號開展了1000米級、3000米級、5000米級、7000米級的海上試驗,并根據每次試驗得出的結論不斷對蛟龍號進行改進,以提高它的實用性和安全性。
“蛟龍號經過51次下潛,不僅最大下潛深度已達到7062米,而且順利進行了坐底,巡航,布放標志物,海底攝像,生物、沉積物、水樣及金屬結核取樣,海底微地形地貌精細測量等作業。”何春榮說。
據了解,按照國家海洋局計劃,從2013年起,蛟龍號將開展為期五年的試驗性應用,并逐步過渡到業務化運營。
今年5月29日,圓滿完成了2016年試驗性應用航次(中國大洋37航次)第一航段科考任務的“向陽紅09船”抵達廈門休整。
剛剛結束第一航段任務,跟隨蛟龍號回到廈門的中船重工七〇二研究所水下工程研究開發部主任胡震沒得空休息,就連夜飛回了位于無錫的中船重工七〇二所。他介紹說,在第一航段科考過程中,蛟龍號總共完成13次下潛,其中維嘉海山作業區8次,雅浦海溝作業區5次,最大的下潛深度是6796米,獲得了大量海底生物、礦產樣品以及海底視頻、照片和環境基線數據,各類樣品已被送往實驗室進行進一步研究。
“在此次科考過程中,蛟龍號完成了連續大深度下潛,在雅浦海溝作業期間,蛟龍號10天內下潛了5次,其中3次超過6000米,且技術狀態十分穩定。”胡震說。
入海下潛,中國深度
7062米,這一深度,已經超過了世界上同類作業型載人潛水器的最大下潛深度,這一數字標志著我國深海載人潛水器技術已經進入國際先進行列。
不過,何春榮對中國深度的執著不僅于此,他說,“7000米級載人深潛器,雖然還沒有被超越,但差距不大,我們還是要把萬米(載人作業)突破,如果突破,我們就是世界第一。”
中船重工第七〇二所副所長、總工程師顏開表示,深海探測開發的制高點搶奪很激烈,7000米級蛟龍號的成功,客觀上促使美國、日本等國加速了11000米級潛水器的研制進程。
一場萬米深潛大賽已經開跑。何春榮透露,七〇二所今年已經開始開展萬米載人作業型潛水器的研制工作,繼續加速挺進。
萬米深潛,難度可想而知。何春榮說,深淵潛水器需要通過技術手段使艙內達到常溫、常壓的環境,而這樣的水下條件對艙體的抗壓能力要求極高,需要進行一系列的試驗,挑戰萬米級深潛,中國還面臨材料、結構、通訊、能源等一系列技術問題。
從“深海進入”到“深海探測”,再到“深海開發”,中國奏響“深海三部曲”的底氣將越來越足。
研發創新,龍丁興旺
蛟龍號后,干勁十足的七〇二所又開始研制新的深海科考神器——完全擁有自主知識產權的4500米載人潛水器。
胡震在接受本報記者采訪時表示,通過蛟龍號載人潛水器的研制,我國掌握了深海載人潛水器總體以及所有系統的關鍵技術和設計、加工、建造、試驗以及維護方法。相對于7000米級的蛟龍號載人潛水器,研制一臺4500米載人潛水器是一個更為經濟實用的選擇。
雖然前有蛟龍,但研制4500米潛水器仍不是一件易事。胡震分析說,首先需要解決的就是攻克國外引進設備的國產化問題,同時,提高潛水器的技術可靠性、降低運行成本也是非常積極的因素。
作為實力擔當的中船重工,將會在深海裝備領域不斷突破,研發、設計、制造出更多更新更好的深海裝備來滿足國家需要。
胡震透露,蛟氏家族很快就會龍丁興旺,并將分布在不同領域擔當重任。
“蛟龍號是深海裝備產業發展的里程碑,今后會向兩頭發展。”胡震說,一頭是3000米左右的大量應用,今后油氣勘探、資源開發等都是發展重點;另一頭是尖端科考需要,向更深海區域進軍——11000米的深度,包括科學考察、資源開發、打撈救助、探險觀光、電影拍攝等方面會有長足的發展。
“4500米載人潛水器,蛟龍號載人深潛器,其實都是整個深海作業體系中的一個環節,未來我國深海科考裝備會譜系化發展,包括載人的潛水器、無人潛水器,各種作業能力、各具優勢的潛水裝備來形成整個深海的作業體系。”胡震說,通過研制深海潛水器,不斷完善我國的深潛裝備技術體系,構建我國的深海裝備研發能力,打造國際先進水平的大型深海工程裝備研究開發隊伍和高級人才隊伍。