科學(xué)發(fā)展 成就輝煌
一聲汽笛,“蛟龍”號再赴征途。初夏季節(jié),它搭乘“向陽紅09”船駛離江陰,奔向三千公里外的馬里亞納,那是地球上最深的海。
“去年‘蛟龍’號成功完成5000米級海試,時隔10個月,我們在這里歡送96名海試隊員奔赴馬里亞納海溝海試區(qū)域?!笨萍疾扛辈块L王偉中在歡送儀式上說,“我國具備挑戰(zhàn)載人深潛7000米級的技能,這是各方緊緊地通過協(xié)同創(chuàng)新而取得的重大成果?!?/p>
蛟龍團隊肩負(fù)著全國的期待,卻無法斷言海試會一帆風(fēng)順。此番挑戰(zhàn),并非輕松的例行任務(wù),而是充滿艱險的拓荒。
5000米級的一次下潛,讓潛航員付文韜記憶猶新:返回到水面時突降暴雨,陣風(fēng)達到8級,能見度很低?!敖雮€鐘頭,母船始終找不到我們的蹤影?!备段捻w說,當(dāng)時有可能在海面飄蕩整晚,這是非常危險的。幸運的是,船上的高清攝像機最終找到了“蛟龍”號。
海試不可能排除不測因素。7000米級海試也是一波三折。
滄海橫流顯英雄
剛出長江口,“向陽紅09”船就得知繼續(xù)前行會碰上臺風(fēng)“瑪娃”,只好拋錨等待。到達預(yù)定海域后,受西太平洋熱帶風(fēng)暴“古超”影響,第一次下潛試驗推遲了。
一直到6月15日,“蛟龍”號才正式吹響7000米級海試開始的號角。這是“蛟龍”號的第46次下潛。46是按照國際慣例,從潛水器第一次下海開始的連續(xù)編號。
入水后3個多小時,“蛟龍”號達到6671米的最大下潛深度——這已經(jīng)刷新了世界紀(jì)錄。監(jiān)控屏幕前,海試現(xiàn)場總指揮劉峰滿意地鼓掌。回到甲板上,三名試航員接受了例行的歡迎儀式——幾桶海水從頭澆到腳。
然而,這次海試也暴露了問題:潛水器數(shù)字通信在深海中斷;主液壓源預(yù)報警;兩只推進器運行不正常;可調(diào)壓載系統(tǒng)不啟動。技術(shù)人員一一解決了這些問題。
不料,第二次下潛前,潛水器液壓系統(tǒng)的管道又出現(xiàn)故障。排查后,工作人員發(fā)現(xiàn)了問題:一根管子由于銹蝕而破裂。為了徹底杜絕隱患,工作人員換掉了“蛟龍”號上16根同樣的管子,海試不得不再次延遲。
第二次下潛6月19日才開始,這次順利下潛到6965米。新的問題又出現(xiàn)了:可調(diào)壓載系統(tǒng)無法正常實現(xiàn)排水功能,這不影響安全,但會讓上浮變慢。大家為此加班到半夜,排除故障。
第三次下潛,最大深度6963米。繼續(xù)排查故障。
在這幾次下潛試驗中,逼近7000米的“蛟龍”號并不急于撞線。他們按照計劃,逐一驗證功能,力爭在各項考核上都拿到高分。
“反復(fù)試驗是為了把問題逼出來,不讓它潛伏。”海試臨時黨委書記劉心成說,“這種嚴(yán)謹(jǐn)求實的作風(fēng)是載人深潛精神的‘魂’?!?/p>
在今年的下潛期間,潛水器拆裝維修的程度,超過了以往任何一次海試,就是為了對可能出現(xiàn)的故障進行充分試驗。
“整個海試都是在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題中度過的,我們不怕出現(xiàn)問題、故障,海試就是為了解決設(shè)計中存在的問題的?!薄膀札垺碧柛笨傇O(shè)計師胡震說,如今與1000米級海試相比,“故障解決時間大大縮短,解決能力大大增強,這是試驗積累的經(jīng)驗?!?/p>
幾年來,海試隊員就是這樣穩(wěn)扎穩(wěn)打,一步步向深海進發(fā)。
6月24日,“蛟龍”號的第49次下潛開始了,風(fēng)力大于6級,早晨5點,在滂沱大雨中,身著紅白戎裝的潛水器,在A字架吊車的牽引下,緩緩離開母船的懷抱,接著撲向大海。很快,潛水器以每分鐘41米的速度,向深海進發(fā)。
1109米,3759米,5188米,這些曾經(jīng)帶給海試隊巨大困難和榮譽的熟悉深度,今天被“蛟龍”號甩在了身后。
當(dāng)下潛深度突破7000米時,劉峰、劉心成不約而同地起身帶頭鼓掌,劉峰眼中閃爍著淚花。
“祝福景海鵬、劉旺、劉洋三位航天員與天宮一號對接順利!祝福我國載人航天、載人深潛事業(yè)取得輝煌成就!”9點25分,通過水聲通信系統(tǒng),在馬里亞納海溝的7020米深度,葉聰代表同行的楊波、劉開周兩名試航員,清晰地向外層空間送出來自海洋深處的聲音。
“等到了多少年,我們終于等到了這一天?!痹嚭絾T葉聰在6月24日的日記里這樣寫道。
進入“深潛俱樂部”
“十年前,我們和世界說,要到7000米深度去。這是我們主動提出的,沒人逼我們干。”海試團隊里一位資深專家說,“但從那時起,7000米就成了一條無形的線,一天不到,這條線對我們來說就是無形的壓力?!?/p>
“蛟龍”號撞線7000米后,又下潛兩次,達到了7062米的最大深度。整個海試過程中,潛水器的兩百多項功能和性能指標(biāo)得到了逐一驗證。這標(biāo)志著“蛟龍”號順利結(jié)束了試驗階段。
從下潛幾十米到6000米,美、法、日、俄四國差不多花了50年。這50年間,中國完全缺席。而“蛟龍”號則用10年時間,趕超了世界強國。
美國《華爾街日報》的一篇報道,將“蛟龍”號深潛稱為中國在高風(fēng)險科技領(lǐng)域與美國競爭的標(biāo)志性事件。
這篇報道指出:伴隨著深海礦藏越來越有利可圖,美在該領(lǐng)域也可能被中國超越。
隨著“蛟龍”號證明其深海工作的實力,科學(xué)資源寶庫向中國人打開了大門。
首先,海底大量的多金屬礦產(chǎn),比如錳結(jié)核的開發(fā),離不開深潛技術(shù)的幫助。其次,深潛技術(shù)還能大幅降低油氣勘探成本。“在‘蛟龍’項目論證階段,中海油就很支持,因為他們感到深潛的技術(shù)缺乏?!?中國船舶重工集團公司原總工程師方書甲說。
不僅如此,海底電纜維修等工程任務(wù),也是需要深海潛水器發(fā)揮的領(lǐng)域。
方書甲告訴記者:“蛟龍”號可以在海底布放地震探測裝置,通過浮標(biāo)和衛(wèi)星傳遞給科學(xué)家,通過裝置研究海嘯等現(xiàn)象,這是拖船等設(shè)備做不到的。另外,海底生物、海底熱流和可燃冰也只能通過深潛去研究。
這樣的場景不遙遠(yuǎn):科學(xué)家搭乘“蛟龍”號,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底地形進行機動、懸停、正確就位和定點坐坡,有效進行地質(zhì)、化學(xué)、環(huán)境和生物科學(xué)考察。
實際上,據(jù)劉峰介紹,明年4月到5月,“蛟龍”號很可能開赴南海,將水深4000多米的南海盆地底部進行勘測。
深海是研究地球科學(xué)和生命起源的突破口,無法獲取深海第一手信息是研究的瓶頸。與其他深潛設(shè)備相比,“蛟龍”號最適合“解剖麻雀”,明年有望帶1到2名科學(xué)家下到海底,觀察、甄別取樣。
南海試驗完后,“蛟龍”號可能在明年晚些時候在西南印度洋熱液硫化物區(qū)開展作業(yè),也可能奔赴東太平洋開展多金屬結(jié)核區(qū)詳查,為日后的開采圈劃采礦小區(qū),然后去東太平洋熱液硫化物礦區(qū)下潛。一年總作業(yè)時間約為150天。
“有了‘蛟龍’號,我們算是跨入了世界載人深潛高技術(shù)俱樂部。” “蛟龍”號副總設(shè)計師崔維成說。
帶動深海科技熱
“通過‘蛟龍’號,我們真正掌握了大深度載人潛水器的設(shè)計和集成技術(shù)?!贝蘧S成說,在“蛟龍”號的帶動下,相關(guān)技術(shù)的水平得到了大幅提高,這是用錢買不來的。
從“九五”起,我國開始設(shè)立海洋技術(shù)領(lǐng)域,但很少涉及大裝備技術(shù)。一個五年計劃只支持某一種深海裝備研發(fā)。
但如今,深海潛水器技術(shù)與裝備已列入國家863計劃“十二五”重大項目,已經(jīng)支持了包括ROV(遙控潛水器)、AUV(自主潛水器)、深海鉆機、水下滑翔機等大型深海裝備研發(fā),從點到線,未來還將實現(xiàn)譜系化。
中科院沈陽自動化所研究員張艾群評價說:“沒有‘蛟龍’號的影響和顯示度,國家在這方面投入不可能大幅度增長。”
崔維成介紹說,2010年開始,中國在總結(jié)“蛟龍”號已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,吸收國外先進設(shè)計理念,展開4500米載人潛水器的研制。其載人球艙、高壓海水泵、鋰電池和推進器都在研制當(dāng)中。4500米載人潛水器更加考慮經(jīng)濟性,成本預(yù)計比“蛟龍”號要低40%左右。
除此以外,今年5月底,正在研制的中國深??臻g工作站系統(tǒng)也首次向公眾展示。這種深海空間站形狀像一艘小潛艇,可以讓12人的團隊在1500米以下的深海待上至少十幾天。
中船重工702所副所長顏開表示,與“蛟龍”號相比,深??臻g站的身軀可能重達幾百噸至幾千噸。 “與用水面船控制潛水器進行水下作業(yè)相比,利用深??臻g站進行水下作業(yè),可避免海面上狂風(fēng)惡浪的影響?!?/p>
研制這么一個大家伙,得突破大潛深結(jié)構(gòu)設(shè)計、特種材料及建造工藝、水下設(shè)施承壓密封等關(guān)鍵技術(shù)。而“蛟龍”號的經(jīng)驗將為此提供借鑒。
為“蛟龍”號提供保障的深?;匾苍诮ㄔO(shè)當(dāng)中。據(jù)悉,位于青島的基地有望年內(nèi)開工。一期工程計劃用兩年時間建成,初步滿足業(yè)務(wù)化運行要求,屆時,試驗?zāi)复汀膀札垺碧枌⒃谏詈;亍鞍布衣鋺簟?。我國將成為繼俄羅斯、美國、法國和日本之后世界上第五個擁有深海技術(shù)支撐基地的國家。
不僅如此,建造專業(yè)化工作母船的可能性正在討論;我國還計劃從明年起招收8—10位潛航員。各項工作正有條不紊地推進。(記者 高博 陳瑜 劉曉瑩)