“奮斗者”深潛超萬米 “全海深”中國今夢圓

11月10日8時12分，“地球第四極”——西太平洋馬里亞納海溝，載人深潛“奮斗者”號成功坐底“挑戰(zhàn)者深淵”，深度10909米，創(chuàng)下中國載人深潛新的深度紀(jì)錄。就在此10多天前，“奮斗者”號在同一海域下潛一舉突破1萬米（10058）米大關(guān)。這連續(xù)取得的成就標(biāo)志著中國萬米級載人潛水器“奮斗者”號海試取得成功，意味著中國人駕駛自己的潛水器可以自由到達(dá)大洋任何深度并開展科學(xué)考察，取得了中國深海裝備和深海技術(shù)的重大突破，實現(xiàn)了夢寐以求的中國科學(xué)家大洋科考“全海深”進(jìn)入。

值得注意的是，萬米級載人深潛器“奮斗者”號是中共十九屆五中全會后首個進(jìn)入公眾視野，接受實戰(zhàn)考驗的新的“大國重器”，其首戰(zhàn)告捷和堪稱完美的表現(xiàn)彰顯了中國日益增強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力和科技自立自強(qiáng)取得的新成就。

載人直下超萬米深淵 首戰(zhàn)告捷

提起載人深潛器海試，很多人第一時間想到的可能是“蛟龍?zhí)?rdquo;。的確，作為中國大洋科考的超級明星，“蛟龍?zhí)?rdquo;從1000米級海試到3000米級、5000米級和7000米級海試，歷時約3年，期間，每一次出海接受新的深度考驗都是中國深藍(lán)科技的重大新聞事件，吸引了公眾的目光。對劍指“全海深”的萬米級深潛器“奮斗者”號首次海試的消息，人們關(guān)注的熱情無疑更高，而有了此前觀察“蛟龍?zhí)?rdquo;海試的既往經(jīng)驗做參照和對比，人們對“奮斗者”號此次海試的表現(xiàn)有了更深一層認(rèn)識。

“奮斗者”號首次海試就“一步到位”，直接挑戰(zhàn)萬米并一舉成功。“蛟龍?zhí)?rdquo;的定位是7000米級載人潛器，但是其海試經(jīng)歷了循序漸進(jìn)的過程，大體上分為4個深度階段完成，并且在每個深度的海試階段，也是通過多次下潛來實現(xiàn)該階段目標(biāo)，如此一步一個腳印探索，最終成功挑戰(zhàn)設(shè)計的7000米級下潛深度。“奮斗者”號海試則完全不同，大有幾分“首戰(zhàn)”即是“終戰(zhàn)”、畢其功于一役的意味，干脆利落直接挑戰(zhàn)設(shè)計的萬米級深度。從目前獲得的信息來看，“奮斗者”號首次海試的第一次下潛可能就瞄準(zhǔn)了萬米級目標(biāo)。由此足見，“奮斗者”號此次海試豪氣沖天，對順利完成使命成竹在胸。截至11日晚23時，連續(xù)突破萬米并接近1.1萬米深度的表現(xiàn)證明“奮斗者”號的確功力非凡。

“奮斗者”號下潛和回收效率更高。據(jù)報道，“奮斗者”號從10日4時50分開始下潛，到7時42分突破萬米大關(guān)，用時2小時52分鐘。2012年6月27日5時29分，“蛟龍?zhí)?rdquo;開始下潛，到當(dāng)日11時47分，到達(dá)約7062米，用時6小時18分鐘。由此可以發(fā)現(xiàn)，就下潛速度而言，“奮斗者”號要比“蛟龍?zhí)?rdquo;快得多。實際上，兩者在上浮回收的速度方面也是如此。其原因應(yīng)該在于 “奮斗者”號應(yīng)用了動力下潛和動力上浮模式，顯然比“蛟龍?zhí)?rdquo;靠壓鐵調(diào)節(jié)的無動力下潛和無動力上浮要快得多。動力下潛和回收大大提高了效率有助于為深海科考作業(yè)贏得更多寶貴時間，這一點也深刻體現(xiàn)在我國第二臺深海載人潛水器“深海勇士”號身上。

“奮斗者”號海試采用“雙船保障”模式。“蛟龍?zhí)?rdquo;每次海試，帶其出征并提供保障的是“向陽紅09”母船，二者的組合逐漸成為中國載人深潛的標(biāo)志性符號。 此次出征馬里亞納海溝，“奮斗者”號擁有雙母船即“探索一號”支持船和“探索二號”保障船提供支撐。前者續(xù)航能力大于1萬海里，后者配備CTD絞車及收放裝置、100噸門架式潛水器布放回收系統(tǒng)、10噸20米折臂伸縮吊等多個國產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備。

突破抗超大壓核心技術(shù)

自立自強(qiáng)

“奮斗者”號與“蛟龍?zhí)?rdquo;相比，最大的區(qū)別當(dāng)然是深潛能力，從7000米級大幅躍升3000多米至萬米級。7000米級意味著，“蛟龍?zhí)?rdquo;最大下潛深度和作業(yè)深度可達(dá)約7000米，可以進(jìn)入99.8%的全球海洋區(qū)域。萬米級意味著，“奮斗者”號最大下潛深度和作業(yè)深度可達(dá)約10000米，可以進(jìn)入包括余下0.2%海洋面積在內(nèi)的全球海洋任意深度區(qū)域，即實現(xiàn)“全海深”進(jìn)入。

科學(xué)界認(rèn)為，研究6000米以下的深海區(qū)域是探索包括生命起源和地球演化在內(nèi)的重大科學(xué)問題的必然要求，而進(jìn)入大洋深淵開展科考并獲得科學(xué)研究樣本是深入推進(jìn)相關(guān)研究、作出原始和基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)的重要條件和優(yōu)勢。作為致力于建設(shè)人類命運共同體的大國，中國一直注重海洋尤其是深海研究，以期促進(jìn)取得重大科學(xué)突破；一直推進(jìn)“深海進(jìn)入”“深海探測”“深海開發(fā)”，為認(rèn)識、利用和保護(hù)海洋，造福全人類而努力奮斗。實現(xiàn)“全海深”進(jìn)入，開展“全海深”科考可以說是中國科學(xué)家孜孜以求的目標(biāo)和夙愿。

對于“奮斗者”號團(tuán)隊來說，從7000米級到萬米級意味著要克服哪些困難呢？他們是如何做到的？作為深海載人科考平臺，“奮斗者”號實現(xiàn)了萬米級深潛技術(shù)系統(tǒng)性突破，其中最引人矚目的無疑是載人球艙。其研制難點在于要在保持容納3個人搭乘科考和控制自重的前提下承受萬米級深潛的巨大水壓，也就是說，要保障“奮斗者”號成為名副其實的萬米級科考平臺，而不簡單地只是實現(xiàn)“全海深”進(jìn)入的載體工具。研制團(tuán)隊經(jīng)過多年的不斷優(yōu)化和上千次測試，終于開發(fā)出適合要求的新型鈦合金材料。在此基礎(chǔ)上，研制團(tuán)隊改進(jìn)焊接方式，從焊縫多、工期長的傳統(tǒng)“瓜瓣焊接”改為焊縫少、可靠性高的“半球焊接”。可以說，載人球艙是“奮斗者”號頂住萬米海底巨大壓力，取得海試成功的頭號“功臣”。

抗壓鋰電池是“奮斗者”號的另一個核心裝備。據(jù)報道，“奮斗者”號的動力來源是鋰電池，而它應(yīng)用的是能夠?qū)股詈３墘毫Ψ乐菇Y(jié)構(gòu)變形出現(xiàn)短路等事故，又具備很好散熱性能的特種鋰電池。這既可以使“奮斗者”號機(jī)動性獲得更充足的能源保障，又為海底科考贏得了更長的作業(yè)時間。

載人深潛五十年探索

風(fēng)雨兼程

“奮斗者”號使中國“全海深”科考一朝夢圓。今天，我們沉浸在勝利的喜悅中，回望中國載人深潛走過的非凡歷程，不禁有萬千感慨涌上心頭。

中國載人深潛夢啟航于上世紀(jì)70年代。1971年，“深潛救生艇研制工作組即“7103研制工作組”成立。1976年，深潛救生艇設(shè)計工作完成。10年后，中國第一艘深潛救生艇完成試驗，填補(bǔ)了我國深潛技術(shù)的空白，之后該項科研成果獲國家科技進(jìn)步一等獎。1992年，中國海工裝備科研單位的多位知名學(xué)者專家開始論證研制中國載人潛水器的可行性。2002年，深海載人潛水器研制被列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）重大專項，“蛟龍?zhí)?rdquo;載人深潛器的自行設(shè)計、自主集成研制工作啟動。最終歷時10年完成研制和海試工作。研制團(tuán)隊創(chuàng)建了7000米級載人潛水器安全性設(shè)計技術(shù)體系，攻克了深海復(fù)雜環(huán)境下精準(zhǔn)操控、精確定位與精細(xì)作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，其懸停作業(yè)功能為國際同類潛水器首創(chuàng)；突破了復(fù)雜水聲信道條件下大深度、遠(yuǎn)距離、高速率水聲通信技術(shù)，可傳輸圖像、數(shù)據(jù)、文字和語音等信息；創(chuàng)建了我國載人潛水器陸上測試、海上試驗、潛航員培訓(xùn)、水面支持等深潛作業(yè)和檢測技術(shù)體系；突破了超大潛深關(guān)重件設(shè)計制造技術(shù)，推動了深海裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，“蛟龍?zhí)?rdquo;載人潛水器榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。

“蛟龍?zhí)?rdquo;成功后，有關(guān)方面并沒有直接啟動萬米級深潛器研制，而是于2009年立項研制4500米級的載人潛器“深海勇士”號，目的之一就是進(jìn)一步實現(xiàn)包括載人球艙在內(nèi)的核心部件突破，實現(xiàn)技術(shù)自立自強(qiáng)，進(jìn)而架設(shè)通向萬米級載人潛器的“橋梁”。曾擔(dān)任“蛟龍?zhí)?rdquo;副總設(shè)計師的胡震擔(dān)任“深海勇士”號總設(shè)計師，“蛟龍?zhí)?rdquo;總布置主任設(shè)計師兼首席潛航員葉聰擔(dān)任副總設(shè)計師。2017年九十月間，“深海勇士”號在南海完成全部海上試驗任務(wù)，實現(xiàn)了我國深海裝備由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的歷史性跨越。

就在“深海勇士”號研制實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破之后，2016年3月，深海載人裝備國家重點實驗室主任顏開向外界透露萬米級載人潛器研制工作于當(dāng)年啟動并將于“十三五”期間完成。“蛟龍?zhí)?rdquo;和“深海勇士”號主要領(lǐng)銜者之一葉聰擔(dān)任該潛器總設(shè)計師。今年上半年，萬米載人潛水器進(jìn)入出海試驗前的最后試驗階段并根據(jù)在線征名活動反饋被命名為“奮斗者”號。近日，“奮斗者”號在兩艘母船護(hù)衛(wèi)下，在地球最深處的西太平洋海域成功坐底，以近1.1萬米的深度宣告中國人“全海深”科考終夢圓。