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用十年走向深海——访“蛟龙号”项目负责人刘峰

2019-11-13 15:28:54 
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“我们一直在上面大喊大叫,叫他们。但是蛟龙没有回应。在潜水过程中,母船的指挥系统与潜水员失去了近一个小时的联系。”尽管七年过去了,中国大洋协会秘书长兼蛟龙海试总指挥刘枫仍然对7000米海试的这一时刻印象深刻。

海龙哭了一个小时

深海是地球上为数不多的未知区域之一,11034米深的马里亚纳海沟(Mariana Trench)是地球上最低、最神秘的地方。

2012年6月3日上午,向阳红9号搭载的中国蛟龙载人潜水器从江苏出发,驶向马里亚纳海沟。这次,蛟龙号正在挑战7000米的潜水目标。

入海前,潜艇人员刚刚对蛟龙号进行了全面检查,以确保正常的电力和通信。然后蛟龙号从母船上被释放,慢慢地从海里消失了。但是经过一次通信后,蛟龙号失去了与母船的联系,而母船本应再次定期通信。

2019年4月21日,青岛国家深海基地管理中心蛟龙载人潜水器模型。王海滨照片

根据操作规则,如果通讯中断15分钟,应将车辆抛出,潜水器必须返回家园。随着时间的推移,交流仍然没有恢复,空气变得紧张起来。央视记者甚至给央视总值班室打了电话,刘枫接到了国家海洋局领导的询问。

刘枫最近在接受记者采访时坦白承认,当时他也很紧张,但是多年的海试经验和仪器数据告诉他,蛟龙号是安全的。

“我还担心其他一些情况可能会导致潜艇船员失去机动性。我已经和蛟龙一起爬了十年了。虽然没有语音通讯,但位置仍然在那里,所以机舱应该是正常的。”

最后,找出了原因。原来潜艇操作员不小心按下了按钮打开了语音通信。

刘枫说,由于电磁波在海水中的严重衰减,蛟龙使用水声通信。这种通信方式的带宽非常窄,只能实现单向通信,就像对讲机一样。“我们将语音通信的优先级设置为最高。当按下通话按钮时,它将占据上传频道。上半部分听不见下半部分,下半部分不能说话。这就像失去了联系。”

“总而言之,我们没有经验。那天晚上,我们修改了客舱活动的规则,并要求将对讲机放在指定位置。”刘枫告诉记者。“一个国家深海能力的发展还需要不断积累和优化程序,以确保安全可靠的作业。”

2019年4月21日,升级后的蛟龙载人潜水器被放置在青岛国家深海基地管理中心。资料来源:cnsphoto

从浅到深,“50米是最难的”

它位于马里亚纳海沟,世界海洋的最深处,高压、黑暗、寒冷。深海高压等极端条件威胁着潜水器和水手的安全。然而,在刘枫看来,最困难的事情是蛟龙在南海进行50米测试的时候。

50米处有许多安全问题需要解决,例如,蛟龙号在抛掉所有压载物后不能漂浮,该怎么办?最后,讨论的方案是在蛟龙上安装浮力材料,通过电缆连接,通过电爆炸螺栓释放,从而实现自救。

“这听起来很简单,但是否能够实现必须在海里验证,这就是为什么我说50米是最困难的。例如,当浮力材料释放时,潜水器的姿态应该协调一致。否则,电缆可能会缠绕在螺旋桨上,从而导致事故。没有100%的把握,我们不能让蛟龙沉入更深的水中。每个密码和每个规范都在不断调整,这为下一次测试提供了条件。”

蛟龙的测试策略是从浅到深,一步一步来。2012年6月24日,蛟龙在马里亚纳海沟试验海域首次突破7000米潜水深度。后来,它还创下了中国载人深潜7062米的纪录,也创下了类似操作潜水器世界最大潜水深度的纪录。这表明中国有能力将人们运送到世界上99.8%以上的海洋进行作业。

深海蛟龙队十年

刘枫认为,深海设备的性能决定了中国深海勘探的质量和效率。这也是鼓励他和他的团队花10年时间一步一步去深海的动机。

中国大洋协会秘书长兼蛟龙项目负责人刘枫。张旭照片

自1980年代以来,中国在国际海底开展了一系列多金属结核资源勘探活动。2001年,中国获得75000平方公里的多金属结核合同区,拥有专属探矿权和优先采矿权。随着海洋工作的深入,科学界越来越觉得深海潜水设备是必要的工具。

2001年1月,中国大洋协会邀请了国内海洋部门的10名院士和15名教授专家,以及外交部、国家发展和改革委员会、财政部、科学技术部等相关部门的负责人。对载人潜水器的发展进行深入讨论。

经过反复论证,2002年3月,项目负责人刘枫与“863”计划先进制造与自动化办公室签订了7000米载人潜水器研发合同。同年6月,科技部批准建立7000米载人潜水器重大项目。

蛟龙项目开始时,我国研制的载人潜水器只有600米深。600米到7000米面临许多困难。“在7000米的深海中,每平方米要承受的压力达到700个大气压,相当于高压水刀内部的压力。一旦船舱破裂,几秒钟内船舱就会充满水。高压下的水就像一把刀,非常危险。”刘枫这样描述沈倩面临的技术困难。

深海潜水器的研发是一个世界级的科学技术问题。在中国缺乏许多深海设备和加工技术的情况下,数百家科研机构联合启动了重点研究项目。2009年,中国第一艘独立设计和集成的载人潜水器蛟龙号成功研制成功,并在南海成功进行了第一次1000米海上试验。

2012年7月16日,“蛟龙”载人潜水器在7000米海试胜利现场。徐崇德照片

2012年6月24日,蛟龙在马里亚纳海沟(Mariana Trench)地区进行了第四次潜水测试,成功突破7000米深度,创下中国载人深潜新纪录。在为期44天的海上试验期间,对289艘潜水器和地面支持系统的24项功能和性能指标逐一进行了验证。

“我认为蛟龙的研发最宝贵的是它培养了一群年轻的骨干来研究深海。它们已经成为中国深海高科技发展的支柱。该小组将在中国进入深海的过程中发挥重要作用,从不敢拆卸进口设备到能够自行开发。”刘枫这样总结蛟龙队。

谈到蛟龙未来的发展和应用,刘枫透露,专为蛟龙特色打造的新型母舰“深水1号”将于2019年10月正式交付使用。届时,蛟龙将携“深水一号”投入商业运营,继续为中国海洋资源勘探和深海勘探产生光和热。

深海战士。记者张素拍摄

此外,中国第二艘载人深海潜艇“深海勇士号”已经在南海投入使用。其运行效率、经济性和可靠性均达到国际领先水平。因此,中国的载人深潜具有走向最深海洋和进行大规模探索的双重能力。

根据计划,到2020年,彩虹鱼潜水器将在马里亚纳海沟挑战11000米,实现人类历史上第三次载人深度探索。同时,这也将是中国首次载人深空探测的极限。

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