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對話“蛟龍號”副總師:中國將建深淵“國際空間站”
2017-11-07 11:07:25 來源: 廣州日報
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  原標題:萬米深潛追夢人

  對話“蛟龍號”副總設計師崔維成 他設計的“彩虹魚” 2020年載人探地球最深淵

  一年四季,崔維成的作息很規律。早上六點半起床,晚上十點半睡覺。最近崔維成很興奮,因為11000米全海深載人潛水器的球形艙衝壓成功了,這是潛水器研制成功的一大突破。2012年6月,“蛟龍號”下潛深度達7062米,創造了我國載人深潛紀錄。“蛟龍號”第一副總設計師、潛航員崔維成被黨中央、國務院授予“載人深潛英雄”稱號,受到習近平總書記接見。但他卻在人生巔峰離開了讓他成名的702研究所,成為我國首個萬米級載人潛水器“彩虹魚”號總設計師。

  “我對2020年讓中國潛水器開進極限深淵充滿信心,屆時,中國將成為第一個研制出萬米級全海深作業型潛水器的國家。”近日,崔維成在接受本報記者專訪時表示。

  “蛟龍號”首次7000米級海試下潛試驗,崔維成(左)和隊員凱旋歸來。

  下海難度比上天更大

  離開體制內工作,崔維成並不後悔。“以前只是落後別人一點。再等幾年,中國可能又被其他國家甩在身後。”

  研發費用五六億元

  讓他決定離開的一個重要誘因是,2012年,美國導演卡梅隆駕駛“深海挑戰者”潛水器深潛到了世界最深海溝——11000米的馬裏亞納海溝。這使“蛟龍號”與世界最深紀錄失之交臂。崔維成感到了壓力。2013年3月,他來到上海海洋大學,組建“深淵科學技術研究中心”,啟動1.1萬米全海深載人潛水器研制項目“彩虹魚”。這是一個深淵科學技術流動實驗室,包括一艘4000噸級的科考母船、一臺全海深載人潛水器、一臺全海深無人潛水器、三臺全海深著陸器。

  他的計劃是,第一步,先做出一個無人潛水器著陸器的樣機,去南海完成4000米海試。第二步,設計11000米無人潛水器和三臺可作業的著陸器,完成11000米馬裏亞納海溝的海試。第三步,造出全世界首臺11000米全海深載人潛水器。2018年年底,完成總裝聯調和水池試驗;2019年至2020年海試,挑戰馬裏亞納海溝1.1萬米的極限深度。

  崔維成研發萬米潛水器的進展超出預期。2016年12月27日,他設計的“彩虹魚”號深淵無人探測器成功著陸馬裏亞納海溝最深處,使我國成為世界上第三個掌握全海深無人深潛器技術的國家。

  近日,萬米潛水器的核心構件——載人球艙衝壓成功,這是萬米級載人潛水器的一項重大技術突破。對于2020年完成載人潛水器在馬裏亞納海溝底部著陸的目標,崔維成信心滿滿。他説,萬米級載人潛水器的研發費用大概是5、6億人民幣。“只要有經費支持,讓我帶二十幾人的團隊,花五六年時間,我們就能夠研制出來。現在比‘蛟龍號’的條件更好,我完全有信心。” 崔維成説,進展順利的話,中國將成為第一個研制出11000米全海深作業型潛水器的國家。

  “蛟龍號”進行7000米級海試首次下潛試驗。

  將建深淵“國際空間站”

  崔維成喜歡看書。在“張謇號”科考母船上,他的臥室外有一間書房。他喜歡在船上的日子,沒有外界的打擾,每天有計劃地工作和休息,還可以看看在岸上沒時間看的電視劇。他時常回憶起在“蛟龍號”上的日子。

  “蛟龍號”下潛到200米深海,已是一片漆黑,“蛟龍號”自身所帶的燈光,只能照亮周圍20米開外。不時有發亮的浮遊生物,像流星一樣劃破海底的黑暗。下潛深度越大,艙內溫度越低,最低時可能只有3℃-4℃,潛航員一路下潛一路加衣服,從短袖變成外套。

  黑暗、詭譎的深海,靜謐得可怕。崔維成説,潛入7000米深海並不像想象中那麼刺激和恐怖。“在無聲的世界,十多個小時不説話挺無聊的,也有些壓抑。”

  每次任務基本3人一組,主駕駛位于艙內最中間,左邊是副駕駛員,協助主駕駛員觀察海況;右邊是科學家,為海底科考提供建議,比如用機械手抓取哪些生物和海水樣品。每人都有一個圓形觀察窗,這是“蛟龍號”的眼睛,透過它可以觀察到海底世界。

  潛航員的生活其實很枯燥,就是上浮、下潛,每次出海短則3個月,長則半年。“每當從水下回到水面,看到藍天白雲,心裏就踏實多了,好像重生了一般。”

  在崔維成看來,人們常常將載人航天與深海勘探作比較。從人數上來看,全球已有400多人進入過太空,而僅有3人成功下潛到馬裏亞納海溝最深處。從這個角度講,下海的難度比上天要更大。如今,他的萬米海深載人潛水器“三步走”已經完成第二步。

  崔維成還有一個想法——建立深淵科學技術研究流動室,可供國際科學家共用、分享成果,有點像太空探索中的國際空間站。“過去,這樣的平臺都是西方科學家來搭建。我們要自己搭建平臺,讓全球科學家用我們的平臺做研究。”

  對話:中國已是深海探測強國

  廣州日報:萬米潛水器研發有何新進展?

  崔維成:近日,我國萬米潛水器的核心構件——載人球艙衝壓成功。衝壓就是將一塊巨大的鈦合金板材用垂直的圓柱體打壓變形,使它變成一個“碗”,兩個“碗”扣在一起,就成了載人潛水器的球艙。球艙衝壓成功為潛水器的建造奠定了基礎。這是所有部件裏最難啃的骨頭。它是潛航員乘坐、駕駛潛水器的活動區,也是整個潛水器的心臟。要保證潛航員的安全,球艙的薄厚、尺寸、性能、甚至圓度都有嚴苛的要求。這是中國率先在國際上研制的技術。

  廣州日報:萬米載人潛水器的制造難點在哪裏?

  崔維成:有“蛟龍號”的基礎,設計不難,但把所有東西造出來有難度。之前沒一個廠家做過要承受1.1萬米海深的産品,球形艙衝壓、浮力材料、高壓水泵、電機、燈光、攝像機等,所有部件都要重新生産。需要協調國際、國內各方面關係。

  廣州日報:我們的萬米深無人潛水器已海試成功,為什麼一定要設計載人的?

  崔維成:從技術上説,並不是載人的就比無人的難很多,就是多了個載人艙。但載人艙對材料、制造、集成工藝都是極限挑戰,對這些行業促進大,為我們走進深海大洋打下基礎。

  第二,載人潛水器與無人潛水器相比,作業效率高很多。俄羅斯專家做過對比,載人潛水器在水下工作一個小時,相當于無人潛水器工作三到四個小時。

  第三是安全性。實際上,載人潛水器按規程操作是最安全的,到現在為止,沒發生過傷亡事故。並且,因為裏面有人,不大可能丟失潛水器。在海試時,我們對無人潛水器能否上來的緊張程度,比載人潛水器要大得多。

  第四,從運行成本上看,兩者差不多,主要是母船成本,而不是潛水器本身。潛水器可以充電,帶點水和食品,花不了多少錢。長遠來看,載人潛水器效率高,更省錢。

  廣州日報:中國現在算不算深海探測強國?

  崔維成:中國已經是深海探測強國,我們已經進入深海探測技術發達國家俱樂部,和美日同一層次。如果我們把11000米載人潛水器做出來,那就是世界第一。以前“蛟龍號”是國際合作,60%的設備是買國外的,但現在做萬米載人潛水器,超過一半是國産。

  廣州日報:“蛟龍號”研制成功後,中國已經可以去全球99%的海底,為何要做深海探測項目?

  崔維成:沒錯。但這最後的1%,對地球生態、氣候、海洋環境保護、地球生命起源研究、地震預報等均有重要意義,是未來海洋大國競逐的核心區。載人潛水器涉及無人技術、材料技術、機械、液壓等,而11000米的深海探測則需要將工業制造能力、材料制造能力、熱處理等都推向極致,帶動的測試面非常廣,這是我們做這個項目的緣由之一。

  廣州日報:你對2020年完成研制有信心嗎?

  崔維成:我的目標是2020年前完成研制,科技部也是這樣要求的,大家都往這個方向努力。即便2020年還沒研制成功,這個過程中我們解決了一些關鍵技術,精力不會白費。

  餓到受不了才吃東西

  廣州日報:7000米的深海會不會很冷?

  崔維成:深海不結冰,溫度在2℃左右。待在球形艙裏,溫度不低于10℃,穿工作服就行了。海底一片漆黑,但潛水器配有燈光。作業時可以用不同的燈光,就像汽車的遠近光燈。

  廣州日報:如何躲避障礙物?

  崔維成:潛水器周圍配了7個閉孔聲吶,可以測量距離。離懸崖峭壁很近或者有東西靠近,就會報警。各個方向還裝有攝像機。跟在地面上開車一樣。

  廣州日報:在7000米深海底你都做些什麼?

  崔維成:深海生活其實很悶。除了作業,沒事幹時大家就聊天。也帶了很多吃的東西,但沒有廁所,不餓到一定程度不能吃東西,直到快返回,不用上廁所了,才敢吃東西。吃的東西是簡單的冷食,一般都是巧克力、蘋果等。

  廣州日報:每次在海底待多長時間?

  崔維成:正常是12小時,我們潛水器上的電、水、食品供應都是按84小時配的。今後,我們希望能在艙裏解決上廁所問題,讓身體可以在海底待二三十個小時,或者累了坐著瞇一會兒。“彩虹魚”號載人潛水器將會研究配廁問題。這個問題解決了,想在海底待多久就待多久。

  廣州日報:出現故障如何排除?

  崔維成:出故障以後,駕駛員把總下潛器拋掉,自己浮上來。一般情況下,把潛水器調到甲板上來,大家一起排除故障。如果陷在泥裏上不來,就釋放應急浮標,一根纜繩會浮上來,上面就通過繩子把潛水器拖上來。自救的手段配得很全,應急浮標配了五六十年,但現在還沒用過。

  深潛前要先簽“生死狀”

  廣州日報:那麼多次海試,最難的是哪一次?

  崔維成:最難的一次還是1000米海試。到海面以下300米,我們就沒有救援能力了。當時團隊沒有水下測試經驗,水下通訊係統也不能用。8 個試航員中3個外借人員必須確保安全才下水,另5 個試航員中還有 3 個不敢下水。最後我只好親自下水。這次海試雖然暴露出係統設計等方面的問題,但還是成功了。從3000米海試以後,就很少出現意外。

  廣州日報:你前後深潛了9次,有沒有遇到過險情?

  崔維成:有一次我們返回時,潛水器卡住,採樣籃沉到淤泥裏去了。當時我們心疼,舍不得丟掉,還是把它拔出來了。採樣籃一大塊被劃破了,讓我們驚出一身冷汗。

  廣州日報:聽説潛航員下深海很危險,出發前連遺書都寫好了?

  崔維成:每個潛航員在下水之前要跟單位簽訂一個協議書,聲明自願下潛,並且要徵得家人同意,組織係統拿到後才能派你下去。但這個不叫遺書,就是個聲明。在海試現場,還要和試航員談話,要口頭承諾並報名,是自願的。(記者肖歡歡、石鈺 圖/由受訪者提供)

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