“蛟龙号”载人潜水器: 技术突破创造“中国深度”
来源:中国企业报 作者:本报记者 赵玲玲
6月2日,搭载“蛟龙号”载人潜水器的“向阳红09船”前往世界最深的马里亚纳海沟再度进行远航科考。而此前两天,“蛟龙号”刚刚从西北太平洋返航抵达厦门国际邮轮码头,圆满完成了2016年第一航段的科考任务,本次任务“蛟龙号”共完成13次下潜,最大深度达到了6796米。
作为我国自行设计研制的深海载人潜水器,自2009年下水开始,“蛟龙号”接连取得了1000米级、3000米级、5000米级和7000米级的海试成功,并一次次刷新着世界载人深潜新纪录,也向世人宣告,中华民族千百年来孜孜追求的“上九天揽月,下五洋捉鳖”的梦想并不是那么遥不可及。
开启深海技术之旅
深海载人潜水器是运载科学家、工程技术人员以及各种电子装置、特种设备快速精确地到达各种深海复杂环境,进行高效勘探、科学考察和海底作业的装备,是和平开发与利用深海资源的重要技术手段,也是海洋技术开发的前沿与制高点之一,体现着一个国家的综合技术力量。
20世纪60年代起,国际上载人潜水器研制就进入了快速发展阶段,美国、俄罗斯、法国、日本等发达国家纷纷研制出一系列大深度载人潜水器,最大下潜深度达到6500米,广泛应用于各国的海洋科学研究和资源勘探中。
我国处于潜水器研制初步阶段,由于国外技术封锁,可借鉴的资料非常匮乏,在20世纪70年代后期才开始向着世界潜水器研制的前沿水平追赶。其后20多年里,中船重工七〇二所凭借其在深海装备领域的技术优势,先后和国内相关单位一起研制出潜深300米的单人常压潜水器和双功能常压潜水器、600米重型水下机器人、1000米无缆水下机器人、6000米自治水下机器人等装备。虽然在这段时期内,中国的无人潜水器得到了很大的发展,但与发达国家仍然存在较大差距。
1991年,中国大洋矿产资源研究开发协会成立,明确提出要研制中国大深度载人深潜器。21世纪初,科技部正式把7000米载人潜水器列为国家863计划重大专项,具体目标是研制出一台采用多种高新技术、新材料和新工艺集成的、拥有自主知识产权的7000米载人潜水器,其总体技术指标达到国际领先水平。七〇二所作为戴人潜水器总师单位,联合中科院沈阳自动化所、中科院声学所负责载人潜水器本体研制任务,同时承担载人潜水器总装与集成、潜航员培训等工作,一场深海技术领域的攻坚战由此拉开帷幕。
从“0”到“7000”的跨越
潜水器的深度要达到7000米,所面临的技术难度绝不仅仅是数字上的增加。由于国外技术封锁,可借鉴的资料非常匮乏。为此,由七〇二所牵头的项目研制团队从一开始就确定了“丰富继承、重点突破、集成创新、整体跨越”的设计思想和“自主设计、自主集成、独立完成海上试验”的研制道路。
在十年的研制过程中,科研人员攻克了无数难关,实现了非线性环境下空间运动水动力、无动力下潜上浮运动特性等16项关键技术零的突破,实现了7000米最大工作深度、近底自由航行和悬停定位、高速水声通信、大容量充油银锌蓄电池等四大创新,载人深潜技术有了质的飞跃,为我国资源调查和科学研究的实际应用以及更大深度试验奠定了坚实基础。
2012年6月,太平洋马里亚纳海沟附近海域,承载着祖国和人民的重托,“蛟龙号”载人潜水器不断向着7000米深度大关发起冲击,7020米、7062米,“蛟龙号”一次次刷新了世界载人深潜新纪录。6月24日,“蛟龙号”三名潜航员与“天宫一号”三名航天员成功实现“海天对话”。海天同庆,举国欢腾。
“作为我国海洋技术发展的最前沿与制高点,‘蛟龙号’载人潜水器坚持走中国式自主创新道路,历时十年磨砺,它是我国走向海洋、开发海洋、利用海洋的一次有益探索。”中船重工第七〇二所所长何春荣如是表示。
“蛟”氏家族将龙丁兴旺
《中国企业报》记者了解到,按照国家海洋局计划,从2013年起,“蛟龙号”将开展为期五年的试验性应用,并逐步过渡到业务化运营。“蛟龙号”今年第一航段的科考任务是在西北太平洋富钴结壳区和雅浦海沟,最深点可达8527米。
“今年5月18日,‘蛟龙号’在西北太平洋雅浦海沟西侧沟壁完成了这一海域的第三次科学应用下潜,最大下潜深度达到了6796米。这可是‘蛟龙号’从2013年试验性应用以来最深一次下潜。”中船重工七〇二所水下工程研究开发部主任胡震表示。
“目前,我们大深度应用下潜方面是存在一定优势的,例如,跟日本的6500米比,就在雅浦海沟下潜,我们在10天完成5次下潜,效率比他们要高。他们在这个区域几年前也进行过下潜,他们平均是3天一次,我们基本上是2天一次。”胡震称。
胡震还透露,“蛟”氏家族很快就会龙丁兴旺,未来的深海作业将会由更多“蛟”氏家族成员来完成,并将分布在不同的领域担当重任,“‘蛟龙号’是里程碑式的东西,后面会向两头发展。面对大量应用的是3000米左右的潜水,以后的油气勘探、资源开发,相当于我们自己的南海区域是以后的发展重点;另外一头是尖端的科考需要,向更深海区域进军——向11000米这样的深度,可能是少量的。大量的是为民用服务,还是在4500米以浅的,各种类型,包括科学考察、资源开发、救助打捞,或者是探险、电影拍摄、观光旅游等方面会有长足的发展。”