中國奔向“全海深”科考時(shí)代(“瞄準(zhǔn)世界科技前沿”之海洋科技⑨)

　　萬米級載人潛器彩虹魚號(研制中)母船張謇號 新華社發(fā)

　　深海探測、深海開發(fā)，這是中國深海戰(zhàn)略的目標(biāo)指向。在任何海域深度科考暢行無阻，業(yè)內(nèi)人士稱之為“全海深”科考。要實(shí)現(xiàn)“全海深”科考目標(biāo)，中國海洋科技工作者必須突破1.1萬米深潛技術(shù)，進(jìn)入世界大洋最深處即太平洋馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵。在馬里亞納海溝最深處，深約1.1萬米處的地方，叫挑戰(zhàn)者深淵。

　　近日，中國深潛技術(shù)裝備的發(fā)展接連傳來好消息。深海勇士號作為“863”計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域“4500米載人潛水器總體集成”課題成果，通過科技部組織的驗(yàn)收，并計(jì)劃于明年開始試驗(yàn)性應(yīng)用。萬米級載人潛水器研制工作進(jìn)入關(guān)鍵階段，其最核心部件之一，載人球艙繼完成沖壓成型后成功進(jìn)行了“門窗”開孔。這些標(biāo)志著中國在深潛裝備的自主研發(fā)和創(chuàng)新方面取得重大突破，奔向“全海深”科考時(shí)代。

載人深潛

穩(wěn)步向萬米級挺進(jìn)

　　蛟龍?zhí)柺侵袊孕性O(shè)計(jì)、自主集成研制而成的載人深潛器，是中國海洋科技的一座豐碑。它作為“863”計(jì)劃中的重大研究專項(xiàng)之一于2002年正式啟動(dòng)。2009年至2012年，“接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功。2012年6月，在馬里亞納海溝創(chuàng)造了下潛7062米的中國載人深潛紀(jì)錄，也是世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀(jì)錄。之后，蛟龍?zhí)柼ど狭嗽囼?yàn)應(yīng)用航次的旅程，并在深海科考實(shí)戰(zhàn)中表現(xiàn)出優(yōu)秀的性能。

　　鑒于蛟龍?zhí)柕难兄埔劳杏趪H合作，包括載人艙耐壓球殼和一些部件如傳感器、推力器等是從國外引進(jìn)，這就要求進(jìn)一步增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，建設(shè)新一代載人潛水器，于是，4500米級的“深海勇士”應(yīng)運(yùn)而生。其建造實(shí)現(xiàn)了鈦合金載人艙、超高壓海水泵、低噪聲推進(jìn)器、液壓源、充油鋰電池、浮力材料等關(guān)鍵技術(shù)突破，將關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率提升到超過九成。這表明，中國全面具備了自主研發(fā)和制造深海載人潛水器的能力。下一步，中國人把目光直接瞄準(zhǔn)了萬米載人深潛器建造，實(shí)現(xiàn)載人“全海深”目標(biāo)，并且形成了民間隊(duì)與國家隊(duì)兩支并行的攻關(guān)力量。

　　為了早日探索出一條中國萬米載人潛器建造之路，蛟龍?zhí)栐谝桓笨傇O(shè)計(jì)師、“載人深潛英雄”崔維成在2012年蛟龍?zhí)?000米級海試凱旋后的第二天，就從中船重工702所辭職到上海海洋大學(xué)，并組建該校“深淵科學(xué)技術(shù)研究中心”，啟動(dòng)名為“彩虹魚”的1.1萬米全海深載人潛水器研制。他四處奔走募集資金，于2016年3月建成了中國首艘萬米載人深淵器專用科考船張謇號。今年6月底，上海彩虹魚海洋科技股份有限公司與芬蘭一家公司簽約，雙方將就萬米級載人深潛器彩虹魚號的核心部件載人艙進(jìn)行聯(lián)合研制。在此之前，雙方已經(jīng)完成了載人艙樣球的研制，并完成了破壞性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入真艙的研制階段。

　　就在崔維成探索通過引入民間資本，搭建國際合作平臺，建造萬米級載人深潛器的同時(shí)，以他的老同事、中船重工第七〇二研究所水下工程研究開發(fā)部副主任葉聰為總工程師的國家隊(duì)也開始了萬米載人潛器的研制工作。作為蛟龍?zhí)栔魅卧O(shè)計(jì)師和深海勇士號的副總設(shè)計(jì)師、總質(zhì)量師，葉聰可謂載人深潛的“老將”。他透露說，目前，載人艙用鈦合金研制取得重大突破，成功研制出一種新型高強(qiáng)度高韌度可焊接鈦合金，并完成了載人球艙沖壓和出入口、觀察窗的開孔工作，為潛水器的建造奠定了基礎(chǔ)。此外，研制團(tuán)隊(duì)還要攻克，耐壓構(gòu)件密封、控制、水聲通信等一系列技術(shù)難關(guān)。

　　“載人深潛英雄”崔維成(左一)等與萬米級載人艙樣球合影。該樣球由上海彩虹魚海洋科技股份有限公司(彩虹魚公司)與芬蘭一家公司合作研制。 (彩虹魚公司官網(wǎng)供圖)

無人潛器

實(shí)現(xiàn)“全海深”突破

　　無人潛器是實(shí)現(xiàn)深海進(jìn)入的重要方式和途徑之一，中國海洋科技工作者在大力推進(jìn)載人潛器研制的同時(shí)，在無人潛器研發(fā)方面付諸了巨大努力，取得了突出成就，不僅實(shí)現(xiàn)了種類的多元化，而且已經(jīng)突破了1.1萬米深度，實(shí)現(xiàn)了“全海深”目標(biāo)。

　　2016年6月至8月間，探索一號科考船在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵開展了中國首次綜合性萬米深淵科考。在此次科考中，由中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所自主研制的海斗號無人潛水器成功完成兩次萬米級下潛應(yīng)用，最大潛深達(dá)10767米，創(chuàng)造了中國無人潛水器的最大下潛及作業(yè)深度紀(jì)錄。

　　繼海斗號之后，崔維成領(lǐng)銜的深淵科考隊(duì)再次實(shí)現(xiàn)萬米深潛。2016年12月至今年2月間，張謇號載著科考隊(duì)在西南太平洋海域，成功實(shí)施了3臺萬米級著陸器和1臺萬米級全海深無人潛水器科考任務(wù)，這標(biāo)志著中國成為世界上第一個(gè)同時(shí)擁有無人深潛器和多臺著陸器協(xié)同作業(yè)能力的國家。

　　下潛深度達(dá)萬米，實(shí)現(xiàn)“全海深”無疑是個(gè)硬指標(biāo)，但擁有多樣化、強(qiáng)大的作業(yè)能力當(dāng)然也很重要。經(jīng)過多年努力，中國已經(jīng)研制開發(fā)了海龍?zhí)枴⒑ｑR號、潛龍一號等不同作業(yè)深度和作業(yè)能力的無人潛水器。

　　3500米級海龍?zhí)枱o人纜控潛水器是中國在海底高溫和復(fù)雜地形的特殊環(huán)境下開展海洋調(diào)查和作業(yè)的高精技術(shù)裝備，它在國際上首次采用了虛擬控制系統(tǒng)和動(dòng)力定位系統(tǒng)等一些自主研發(fā)的先進(jìn)技術(shù)，可以在水下自由游動(dòng)，開展移位勘探。4500米級無人潛水器海馬號是中國開發(fā)的深海無人遙控潛水作業(yè)系統(tǒng)，曾搭乘海洋六號綜合科學(xué)考查船，在南海中央海盆底部成功進(jìn)行了作業(yè)試驗(yàn)，標(biāo)志著中國全面掌握了大深度無人遙控潛水器的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并在關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，是繼蛟龍?zhí)栔笥忠粯?biāo)志性成果。6000米無人無纜潛器潛龍一號是中國國際海域資源調(diào)查與開發(fā)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目之一，是中國自主研發(fā)、研制的服務(wù)于深海資源勘察的實(shí)用化深海裝備，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)深海資源勘查裝備領(lǐng)域的重大進(jìn)步。

建設(shè)深潛強(qiáng)國

贏得媒體贊譽(yù)

　　2012年3月26日早5時(shí)15分，北緯11度22分，東經(jīng)142度35分，西太平洋，關(guān)島西南部海域，時(shí)年68歲的美國導(dǎo)演卡梅隆鉆進(jìn)了深海挑戰(zhàn)者號載人潛器，開始下潛。6時(shí)33分，他下潛到7070米深度。“中國的蛟龍?zhí)柺侨驖摵搅ψ顝?qiáng)的載人潛航器，我剛剛超越了它的最大運(yùn)作深度。幾分鐘前，我也超越了俄羅斯和平號、法國鸚鵡螺號和日本深海6500號的最大深度。我已經(jīng)打破了所有現(xiàn)存載人潛航器的紀(jì)錄。”卡梅隆充滿興奮與驕傲之情。10時(shí)30分，他下潛深度居然達(dá)到10877米。

　　卡梅隆的這次下潛所駕駛的深海挑戰(zhàn)者號雖然只是探險(xiǎn)型深潛器，沒有科考能力，但是極大地刺激了中國“載人深潛英雄”崔維成，他決心盡快研制出功能更強(qiáng)大的中國全海深載人潛器，只有這樣才能繼續(xù)保持中國在此領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。帶著強(qiáng)烈的使命感和緊迫感，他選擇了從中船重工702所辭職，并組建了研發(fā)萬米載人潛器的新團(tuán)隊(duì)，探索一條利用民間資本支持前沿科技的新途徑。而隨著國家科技部將1.1萬米載人深潛器列入“十三五”重大專項(xiàng)，中船重工和中科院等科研力量再次集結(jié)起來組成“國家隊(duì)”，進(jìn)行深潛攻關(guān)。這樣，就呈現(xiàn)出“兩班人馬共奮進(jìn)”的生動(dòng)局面。“在深淵科學(xué)的最前沿，中國擁有了‘雙保險(xiǎn)’，我愿意做國家的備份。”崔維成如是表示。

　　中國在深潛領(lǐng)域的巨大進(jìn)步和雄心引起了國際主流媒體的廣泛關(guān)注。俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)刊文，報(bào)道了中國全海深載人潛水器主要研制力量中船重工的情況和蛟龍?zhí)柕膹?qiáng)大性能，認(rèn)為全海深載人潛水器將可使中國海洋科考在全球所有海域具有作業(yè)能力。報(bào)道還結(jié)合中國國土資源部發(fā)布的提升“深地、深海、深空“的探測能力的戰(zhàn)略規(guī)劃，盛贊中國在海洋科技能力取得的進(jìn)步。無獨(dú)有偶，香港《南華早報(bào)》在報(bào)道中國萬米載人深潛器研發(fā)時(shí)，也特別提到，國土資源部“十三五”科技創(chuàng)新政策把“深地、深海、深空”作為主攻方向和突破口，并把新潛器的研制看做加速海洋科技發(fā)展的表現(xiàn)，也是落實(shí)上述政策步驟。本報(bào)記者 李建興