用智慧与汗水诠释深潜精神——记“蛟龙”号载人潜水器深潜团队


海试队举行仪式欢迎潜航员凯旋
■ 本报记者赵建东
“蛟龙”号载人潜水器海试工作涉及到潜水器布放与回收、水声通信、母船配合、气象保障等十几个部门、众多岗位。如何团结协作,是海试成功的关键因素。
海试队员倡导“只有岗位,没有单位”的理念,靠着严谨求实的科学态度,拼搏奉献的智慧汗水,勇攀高峰的坚定信念,向世人展示了敢为人先、敢于担当的英雄品质。
瞄准7000米 请出老专家
上天不易,下海亦难,不是夸张之辞。1961年,人类第一次进入太空。3年后,美国的“阿尔文”号才第一次下潜到1800多米的深海。
随着海洋事业不断发展,我国逐渐加大了对海底矿区的勘测和研究投入。2001年,我国在东太平洋海域获得了7.5万平方公里、拥有专属勘探权和优先开采权的多金属结核矿区,对深海资源勘察的技术装备的需求不断增加。
2001年1月,中国大洋矿产资源研究开发协会办公室组织国内海洋领域10位院士和15位教授级专家及外交部、发改委、财政部、科技部等有关部门负责人集聚一堂,对我国研发载人潜水器进行深入探讨。经过反复争论,与会专家形成共识:载人潜水器的研制一步到位,避免重复,深度可以定为7000米。
2002年6月,科技部批准了“关于启动7000米载人潜水器重大专项的请示”,予以立项,刘峰被任命为海试现场总指挥。
载人潜水器重大专项获批后,刘峰马上就把这一喜讯告诉国内著名的潜水器专家徐芑南,希望他出山,担任载人潜水器本体总设计师。此时,徐芑南退休在家已经6年。
“国内这方面的专家很多,我已经退休了,还是另请高明吧。”徐芑南婉言谢绝。
中国船舶重工集团公司第702所(以下简称702所)位于无锡,徐芑南家住上海,来回上班不大方便。再加上702所当时没有返聘制度,如果开了先例,一些制度也要随之变更。针对这些情况,刘峰便直接给时任702所所长的高焕秋打电话,沟通了两个多小时。
徐芑南被刘峰的真诚打动,答应担任总设计师。
于是,一套由国家海洋局作为项目的组织部门,中国大洋协会作为业主负责专项组织实施的载人潜水器研发队伍成立了,包括载人潜水器本体总师组、水面支持系统、潜航员培训专家组等。此外,还聘请了项目监理公司对项目的进度和质量进行全程监理。
白手起家
立项之初,中国研制过的最深载人潜水器只到过600米深度。一步跨到深度是世界第一的7000米,外国人都觉得犹如天方夜谭。
载人潜水器的研制走什么样的技术路线?当时面临着3种选择:一是全部国产、自主研发,二是自主设计、集成创新,三是全部依靠进口,直接买来潜水器。参与研制的几个组的专家在北京、无锡等地反复奔走研究,最后选择了一条折中的自主设计、集成创新之路。
对于当时的设计人员来讲,只是看过外国研制的载人潜水器照片,谁都没有见过真正的载人潜水器。至于潜水器究竟有多少部件,某个部件什么样,重量多少,体积多少,没有任何详细资料。避碰声呐、灯光、摄像机、机械手如何选型,成了研制人员最头痛的技术难题。这些最最核心的技术,无从获取,只能靠自己研究、自己琢磨,从零开始进行设计。
“蛟龙”号总设计师徐芑南和第一副总设计师崔维成带着十多个刚入职的研究生,又从工厂抽调出几个技术骨干,返聘了几名内退的职工,组成了设计团队。他们仔细研究外国潜水器的图片,按照基本原理,先画好图纸、设计三维效果图。然后,再找来一些木头块,凭着想象把重要的部件组合起来。计算各个设备、部件的重量、大小,根据三维效果图做成一个1∶1的实物模型,用不锈钢质结构代替钛合金框架和载人球舱,用木块代替设备,塑料管代替液压管路,连接布置好。之后,总体组再看看外观样子、在水中的性能、水动力模型、线形怎么样,再进行调整,经过了无数次的修改才攻下了设计的难关。
凭着中国人特有的智慧,总师组攻下技术关,设计了类似鲨鱼外形的载人潜水器。
潜水器上所有的部件都已经购置回来。因为不可逆转性,所有的部件都要严丝合缝,密闭得滴水不漏,这样才能保证潜航员绝对安全。
在总装车间,横七竖八的钢管支撑了一个巨大的架子,架子中间是载人球舱。技术工人们要像包饺子一样,按照图纸,一块一块地给潜水器穿上衣服,骨架、心脏、轻外壳……南京金属有色公司的员工也在一旁待命,一旦哪些部件需要切割,现场切好,交给工人安装。300多个螺丝,几十块轻外壳,各种线路,分毫不能差。工人们用电钻对准小孔,一个一个往上铆,一块一块往上装。
用了整整一年时间,2007年9月1日,在多个部门合作下,许多科学家魂牵梦绕了无数次的载人潜水器终于组装完成。10月3日,水池试验全面展开。104个日夜,53次水池试验,加班加点,精益求精。2008年3月,潜水器完成水池联调试验,具备了出海试验的技术条件。
载人潜水器项目另一关键系统———水面支持系统(母船)也如期改装完成。
2006年6月22日,国家海洋局批准将“向阳红09”船改造为我国深潜试验母船。
两个月,“向阳红09”船改装完成,解决了27项技术难题,并实现了两项技术创新,大大提高了设备系统的安全性和可靠性。经过11个月增改装,重铸金身的“向阳红09”船傲然屹立于黄浦江畔。
4次海试书写“龙”之传奇
“蛟龙”号载人潜水器海试工作涉及到潜水器布放与回收、水声通信、母船配合、气象保障等十几个部门、众多岗位。如何团结协作,是海试成功的关键因素。海试队员倡导“只有岗位,没有单位”的理念,靠着严谨求实的科学态度,拼搏奉献的智慧汗水,勇攀高峰的坚定信念,向世人展示了敢为人先、敢于担当的英雄品质。
更重要的是,党中央、国务院非常关心海试工作进展,国家海洋局、科技部等高度重视海试工作,每一次海试都成立了海试领导小组,这些为前方作战的队员提供了强大的后勤保障和思想动力。每当有下潜深度新的突破时,有关领导总是及时发送贺信表示祝贺和慰问。
2009年8月6日,海试现场总指挥刘峰率领1000米级海试队从江阴市苏南码头起航奔赴南海。50米深度是载人潜水器的第一潜。谁料,水声通信不通,潜水器与母船无法取得联系,超短基线定位系统也不能准确测定潜水器的位置。第一大困难摆在海试队面前。
晚上,现场指挥部成员连夜商量解决问题的方法。经过研究,指挥部决定下潜期间关掉一台主机,低速旋转,减小噪音。同时,声学部门也更换了一根影响通讯的电缆。
难题解决之后。2009年10月3日,3位潜航员成功下潜到1109米深度,胜利完成1000米级海试。
2010年5月31日,“蛟龙”号3000米级海试队再次奔赴南海。6月20日,叶聪、杨波等3位潜航员进行第26次下潜。此前,为了查找一个故障点,海试队一次又一次地进行下潜、排查。潜水器只有超过1800米深时才出现接地检测值超标,一旦上浮,故障就无法复现。接地值长时间超标,海水对电路的腐蚀将会急剧累加,从而严重腐蚀线路,潜存着灌进海水的危险。
叶聪等3人在下潜时,一位老专家说:“我们这次要尽可能下潜深一些,让故障充分暴露出来。”
年轻的潜航员们表示赞同,但他们深知,故障暴露得愈充分,身处的环境就愈危险,一旦发生意外,后果不堪设想。当他们下潜至1800米深处时,忽然发现接地检测数值升高。“别慌,先分阶段排查。”老专家通过通信系统为年轻人支招。
“好的,我们先做分阶段排查。”潜航员叶聪和杨波沉着冷静,靠科学判断和勇气工作着。下潜深度达到2400米时,他们几乎把潜水器上的设备全部断电一次,才初步找出出现绝缘故障的位置。3000米级海试经过17次下潜,验证了“蛟龙”号载人潜水器在3000米级水深的各项性能和功能指标。
2011年7月1日,“蛟龙”号载人潜水器5000米级海试队第三次从江阴出发,这一次远赴东北太平洋的我国多金属结核矿区。
天气似乎在考验这批海试队员。5000米级海试区天气一反常态,变得异常恶劣,五六级大风常刮不止。抵达试验海区后,海试队在大风中下潜两次,布放和回收潜水器面临巨大压力。在第三次下潜前的现场指挥部会议上发生分歧。下,还是不下?指挥部里出现不同意见。
“不能下!风这么大,我无法保证水面支持系统能把‘蛟龙’号顺利布放和回收,出了事情谁负责?”副总指挥余建勋不同意下潜。
“现在的风力就是这样,总不能一拖再拖,到什么时候才是头呢?”现场指挥部副总指挥崔维成说。
其他人有支持下潜的,有反对的,双方僵持着,争论几乎达到白热化。临时党委书记刘心成说:“我们现在的协调配合能力远远超过了1000米级和3000米级海试的时候了,要勇于担当,有困难不能怕。”
刘峰最终拍板:选择介于临界的海况下潜。7月27日8时53分,在瓢泼大雨中,“蛟龙”号潜入海底,突破5000米大关,潜至5188米深度。
国家海洋局局长刘赐贵、副局长王飞等领导非常关心海试工作。由于试验海区与北京有6个小时时差,刘赐贵、王飞等领导常常在深夜观看“蛟龙”号下潜的现场直播。此外,他们还多次与海试队员进行视频通话,详细了解海试现场的情况,慰问、鼓励海试队员。“蛟龙”号突破5000米深度后,党中央、国务院及科技部、中船重工、地方政府、参试单位等纷纷发来贺信贺电。
2012年6月3日,“蛟龙”号载人潜水器7000米级海试队第四次从江阴出征。这一次的任务是突破7000米深度。
6月24日,马里亚纳海沟试验区风雨交加。北京时间9时07分,中国“蛟龙”号载人潜水器在3名潜航员的驾驶下,顺利到达马里亚纳海沟7020米深的海底,在世界载人深潜的榜首刻下了中国人的名字。
“我们,叶聪、刘开周、杨波,祝愿景海鹏、刘旺、刘洋3位航天员‘神舟九号’与‘天宫一号’对接顺利!祝愿我国载人航天、载人深潜事业取得辉煌成就。”
“喜闻‘蛟龙’号创造了中国载人深潜新纪录,向叶聪、刘开周、杨波3位潜航员致以崇高的敬意,祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就!祝愿我们的祖国繁荣昌盛!”
海天祝愿很快传为佳话,为国人津津乐道。7000米级海试也在这样的祝愿和激励下实现了目标,对潜水器313项功能和性能指标进行了逐一验证,对关键指标进行了多次充分验证。试验取得了宝贵的地质样品、生物样品、沉积物样品和水样,摄录了大量海底影像资料,是目前世界科学家利用载人潜水器首次在马里亚纳海沟7000米深度海底获得的第一手宝贵资料,创造了我国载人深潜的新纪录,实现了我国深海技术发展的新突破和重大跨越,标志着我国深海载人技术达到国际领先水平,使我国具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力……
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