战力升级 瞄准全球科考 ——记蛟龙号为期15个月的大修与技术升级

来源:中国海洋报   发布时间:2019-03-18 16:58:28 
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▲水池试验

▲蛟龙号技术升级改造

作为深潜明星、国之重器,蛟龙号自面世以来,便赢得一片盛誉。可是,荣誉加身的蛟龙号也有自己的“小烦恼”,它的“身体”偶尔出现小恙而不能更好的完成任务,它也因为自己内部空间色调灰暗,不能让潜航员舒适的工作而“愧疚”,它还会羡慕其他船员都有自己的房间,它却要在船艉露天经历风吹日晒……不过,这些小烦恼如今已一扫而空,战功赫赫的蛟龙号完成了为期15个月的大修与技术升级。经过水池实验,工作人员对它的状态评价了4个字——生龙活虎。

■ 本报记者 卢 晨

奔走十年“蛟龙”累了

2017年11月,蛟龙号在完成第158次下潜后,被从母船“向阳红09”卸载,送进了位于青岛的自然资源部国家深海基地管理中心,迎接它的将是为期15个月的休整期。

自2008年3月研发成功后,蛟龙号的行程可以用“马不停蹄”来形容。自海上试验以来,蛟龙号开展了150余次成功下潜,450余人次参与下潜,取得了丰硕的深海科技成果,曾下潜到7062米深度,打破了世界同类型载人潜水器深潜记录。

按照《蛟龙号载人潜水器全寿命维护保障技术方案》的要求,潜水器每隔10年须进行一次大修。10年的忙碌让蛟龙号的部分设备出现性能下降的情况。经过百余次下潜,一些设备出现了不同程度的损伤。这些成为高质量完成任务和安全下潜的隐患。

此外,据国家深海基地管理中心主任于洪军介绍,在5年的试验性应用航次中,许多科学家对蛟龙号科考提出了新的设想和新的要求。因此,技术人员需要根据反馈意见“量身定做”一套升级改造方案。

为了确保具备良好的可维护性、技术状态与安全性能,蛟龙号必须进行全面检修。同时,蛟龙号即将进入业务化运行阶段,为更好地完成深海科学研究任务,使潜水器各项性能达到世界先进水平,须对其进行优化升级。

满足需求提升能力

大修任务开始时,国家深海基地管理中心副总工程师丁忠军和他的团队感到深深的压力,此次大修任务非比一般,包括全系统勘验与拆检、设备检验、故障修复、全系统复装、陆上联调、水池试验等,在技术升级方面需要进行框架结构优化、控制系统升级、测深侧扫声呐升级、水下灯光视频系统的改进设计、作业接口规范和增加、油浸锂电池改装设计、载人球壳结构全寿命监测等。

还有一个最大的挑战是,以前蛟龙号的修理和调试大都由研发单位和技术保障单位来完成,而此次“史无前例”的大修和技术升级,则需要深海中心来承担主要工作。

“压力虽有,可我们并不惧怕”。丁忠军对自己的团队信心满满,蛟龙号2015年入驻深海基地后,深海中心在载人潜水器维护保养及航次任务组织实施方面积累了丰富的经验,以潜航员为主组成的载人潜水器维护保障队伍日益壮大,开放、共享的运行机制已初步形成。

蛟龙号维修保障团队根据研发单位制订的技术方案,结合自身的经验,寻找问题,突破难点,对蛟龙号进行起了“精准维修”。

有科学家提出,蛟龙号只有两路作业接口,好多工具都无法适应,是否可以把作业接口增加几个?

“可以!”维修保障团队把作业接口增加6路,这样就可以适应更多深海作业工具,充分提升蛟龙号的作业能力,满足今后的业务化需求。

潜航员唐嘉陵提出,可否像汽车那样,给蛟龙号装上导航?

“可以!”团队在控制界面上加载了一套海区地图,到达作业点后可以清楚的显示海底的深度和地形,方便潜航员更好的规划路径,提高作业效率。

潜航员陈云赛提出,海底作业时,探照灯亮度不够,机械手作业距离太短,可否改进?

“可以!” 团队对蛟龙号进行了框架化改造,调整机械手采样的距离,同时加了8台水下灯阵。现已达到机械手有效作业半径前移不少于30厘米,照明总功率不低于3600瓦。

除了蛟龙号的“使用者”提出的意见,团队自身也绞尽脑汁提升蛟龙号的安全性与舒适度。之前蛟龙号内部装饰比较简单,灰暗的色调容易让人感到心情压抑。细心的中船重工702所研究员程斐考虑到这个问题,在升级改造的过程中对蛟龙号内部进行了“软装”,采用令人舒适的蓝色色调。

“瞬间就有‘高大上’的感觉了!”大修后第一次驾驶蛟龙号进行水池试验的潜航员齐海滨说。

通过此次大修与技术升级,优化了蛟龙号各项功能,载人舱外表面直接检测覆盖率大于90%,测深侧扫声呐国产化率不低于90%,发射速率不小于2赫兹,光纤通路不少于2路,高清视频优于1080i,照明总功率不低于3600瓦,作业工具标准电气接口不少于4个,液压快捷接口不少于2个,高比能油浸锂电池验证样机1组,总容量不少于19.8千瓦时,循环寿命大于300次,一系列预期目标得以实现。

新的挑战在前头

2月28号,蛟龙号大修后第一次进行水池试验,在这次试验中,重点进行的是液压系统注排水功能以及水面航行能力,同时也包括灯光测试、推力测试等,结果表明蛟龙号达到了较好的状态。

“这还远远不够。”潜航员傅文韬说,接下来蛟龙号要进行为期约两个月的全流程测试,水池实验完毕之后,我们还会开展第二阶段的潜航员训练,对现有的8名潜航员进行全方位的设备使用及维护培训。

在蛟龙号新母船“深海一号”交付之后, 还会开展长时间的海试,于洪军介绍。

“深海一号”是我国第一艘专用的载人深潜母船,不仅可为蛟龙号深潜作业提供合适的水下、水面支持,还具备数据、样品的现场处理和分析能力,同时还拥有专门的蛟龙号维护保养机库,配备潜水器充油、充水、充气、充电和拆检等成套维护保养设备,可以在室内完成例行维护维修工作。

“虽然蛟龙号有了‘新家’,可是住进新家也是一次挑战,从设备使用到装备和新船的配合,还有大量的工作要做。”于洪军说,对于载人深潜事业来说,安全是第一要务,必须经过反复试验,多次磨合,才可放心的让改造升级后的蛟龙号真正投入到业务使用中来,并且根据中国船级社要求,拿到中国船级社颁发的CCS认证证书后正式投入运行。

升级改造后蛟龙号的作业能力、作业效率会极大提升。据透露,此前蛟龙号下潜是2名潜航员搭配1名科学家,未来有可能是1名潜航员搭配2名科学家,以充分提升作业效率。

海试完成后,蛟龙号将以全新的面貌,更加优异的性能投入到深海前沿科学研究、深海资源勘查、深海环境监测保护业务中。届时,蛟龙号新母船“深海一号”将建造完成投入使用,潜龙号、海龙号系列深海利器也将完成技术升级海试。新母船“深海一号”将实现“三龙”同船作业,极大提高深海勘查作业效率。

海试后如果各项指标都合格,蛟龙号计划在2020年开展我国第一次载人深潜全球科考,为我国大洋资源勘探和深海探测继续提供强有力支撑。

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      查看原文:http://epaper.oceanol.com/content/201903/18/c9673.html


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