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我潜水器在南海插国旗回顾:技术要求不逊神六
发表时间:10-09-07 10:46:36 来源:转载  点击:
“蛟龙”号于2010年7月在中国南海执行一次成功下潜任务后,凯旋的潜航员展开国旗挥手庆祝。中国大洋协会供图
    “蛟龙”号于2010年7月在中国南海执行一次成功下潜任务后,凯旋的潜航员展开国旗挥手庆祝。

  《国际先驱导报》特约撰稿费田发自北京 在母船“向阳红9号”的后甲板上,中国首个深海载人潜水器“蛟龙号”静躺待命。三名潜航员依次进入潜水器,经过一段时间调试后,它以每分钟37米的速度缓缓下潜。

  一小时后,“蛟龙号”突破了3682米的世界海洋平均深度,到达3759米深的海底,并抛掉载重物,以零浮力附着在海底。10分钟后,“蛟龙号”传回首张海底图片。

  接下来,通过机械手,潜航员相继把一面五星红旗和寓意中国载人深潜成功的龙宫标志物,布放到了3759米的海底。在完成长达9小时03分的水下及海底作业之后,“蛟龙号”潜水器顺利浮出海面,这标志着中国首次载人深潜3000米级海上试验取得成功。

  事后,这次操作“蛟龙号”的首席潜航员叶聪告诉《国际先驱导报》,整个科研团队一直渴望创造新的记录,而实际上试验中几乎每天都有新纪录的产生,“不止是深度,也包括试验过程中作业时间、性能等各种参数。”

  为什么是3759而不是3800米

  8月26日上午,科技部和国家海洋局联合宣布了这一消息。“在世界上同类型的载人潜水器中具有最大下潜深度7000米,这意味着该潜水器可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域使用。它代表着深海高技术领域的最前沿。”潜水器总设计师徐芑南如此表示。

  香港《文汇报》形容说,目前世界上只有美国、日本、法国、俄罗斯等国拥有深海载人潜水器,最大工作深度为6500米。深海潜水器体现了一个国家的综合技术力量,是海洋技术开发的最前沿与制高点。

  如果说《海底两万里》小说中在海底航行的“鹦鹉螺号”激发了人们对于海底世界的无限的想象,那形状如同鲨鱼的“蛟龙号”正在完成毛泽东当年“可下五洋捉鳖”的夙愿。

  今年5月31日至7月18日,“蛟龙号”载人潜水器在中国南海3000米级海上试验共完成17次下潜,其中,7次穿越2000米深度,4次突破3000米。

  两年来,在“蛟龙号”潜水器先后进行的37次载人深潜试验中,有28次都是叶聪驾驶潜水器,验证不断改进的各种性能。据叶聪介绍,团队会先期对海区做调查,包括风向、海水深度、盐度、密度等等,“我们也不是去一个完全未知的区域。”

  不同的深潜深度会选择不同的海域。在试验阶段,往往选择几个台阶:50米、300米、1000米、3000米,由浅至深。这次试验前选择就是3000多米的海区。“不是想潜多深就潜多深。我们选取是3757米深的区域,它就不可能到达3800米或者更深的位置。而当时海底正好有个坡度到达3759米,这就成了‘蛟龙’号最终停止的地方。”

  深海插国旗不是那么容易

  深潜实验流程复杂,项目庞大。每当下潜的头一天,几名潜航员都要依照操作计划再三沟通,完全消化。

  第二天的工作一般从早餐后8时左右开始,工作人员各就各位后,首先要在后甲板上对潜水器的各项性能进行初步测试。“每次测试都需要将一份长长的表格都打满勾,一旦到后面发现有勾没打,就需要及时补漏。”

  紧接着,一辆吊车会将潜水器小心地放到海上,再次进行水面测试,完成一份长长的检测表格后,真正的潜水才开始。

  大海表面波澜起伏,越往下沉则越发静谧。紧接着的下潜过程是一个匀速运动,每次试验依据不同要求,潜水器驾驶员和水面支持母船隔5分钟或者20分钟都可能进行一次通话。

  “真正到了深海,就会添衣服,舱内温度会保持在15摄氏度左右。”潜航员叶聪介绍说,每次下潜的过程大约需要一个半小时,在海底工作约四五个小时。

  就像乘电梯一样,望着深度显示表上跳动的数字,三名潜航员开始各做各的事情。实验的内容五花八门。据叶聪介绍,首先会对潜水器的性能进行测试,比如对航速、刹车、自动控制等进行考核;其次对于潜航员的身体和心理也会有监测;还有则是测试潜水器的作业功能,比如寻找标志物、提取样品等等。“实验科目在出海前就确定下来,如果这次没完成下次还得接着做。”

  失误同样在所难免。叶聪回忆说,有的操作是连贯性的,中间时间的精准控制不是很容易,比如机械手操作会存在问题,“这次插国旗的时候就插了好长时间,方向不太好控制。”

  待作业完成,潜水器上升时,船员才会用随船携带的数码产品放些自己喜欢的音乐来放松一下。

  技术要求不逊“神六”飞船

  自2002年,科技部将“蛟龙号”深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项后,“蛟龙号”载人深潜器就正式启动了。在国家海洋局组织下,中国大洋矿产资源研究开发协会具体负责项目的组织实施,并会同中船重工集团公司702所、中科院沈阳自动化所、声学所等国内约 100家科研机构和企业联合攻关。

  经过历时多年的努力,终于实现了耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术的突破。每谈及此,75岁的第七○二研究所副总工程师徐芑南都无限感慨。作为此次深海潜水器的总设计师,看到“蛟龙号”试验成功,很是欣慰。他告诉《国际先驱导报》,“整个项目经历了设计、加工制造、总装集成、水下联调、海上实验等五个阶段,涉及面广,跨越的部门也多,包括造船、机械、声学、电子控制等各方面,集中了国内相关领域精英们的集体智慧。”

  海军少将尹卓告诉《国际先驱导报》,航天到的是近似真空的太空,外部是负压,舱内实际是一个大气压,而深潜至海底3759米要承受376个大气压。如果深潜器出现芝麻粒大小的孔,挤射进来的海水就会跟切割刀一样。“气压这么大,对其密封性就要求很高。”

  对潜航员的舱内安全保障系统技术要求很高。据徐芑南介绍,在设计深潜器的生命支持系统时,设计人员还和负责“神六”宇航员安全保障系统的专家进行过多次沟通。“在大洋深处,舱内必须保持氧气、二氧化碳达到一定浓度,同时也要保持舱内拥有正常的舱压、温度、湿度,还要保证不能有异味。为此,‘蛟龙号’潜水器中装配了生命支持系统和两套氧气供给系统,力求万无一失。”

  目前,世界各国已经研发成功的深潜器中,最有名且贡献最大的是美国的“阿尔文号”,服役40多年来,5000多次潜入海底。而前不久,在备受世界关注的墨西哥湾漏油事件中,闯祸的英国石油公司曾动用无人深潜器下到海底参与堵漏施工。在很多科学家眼里,此举也是“科技成果秀”。

  那么,与世界上其他的深海潜水器相比,“蛟龙号”有哪些出色的地方?

  徐芑南向《国际先驱导报》举例说,一是它具有贴近海面稳定的自动航行功能,以及针对作业目标出色的悬停定位能力;二是具有高速水声通讯功能,可以从深海高速传输图像和语音,具有海底微地形地貌探测能力。另外是自行研发的水下蓄电池比国外的持续时间长。

  “蛟龙号”应该去北极探测

  此次深海实验刚成功,外媒便关注到在中国南海插国旗的举动,并渲染中国此举的政治意义。英国路透社直指“这项测试凸显中国竞争南海海底资源的野心。”

  对此,海军少将尹卓认为,过去有俄罗斯曾在北极海底插过国旗,这其中当然有宣誓主权的涵义。但我们插旗的地点在自己的专属经济海域,这没有什么可质疑的。

  下一步,“蛟龙号”将进行更具挑战性的深潜试验,冲刺5000米,甚至7000米的海底。据介绍,未来“蛟龙号”的使命包括运载科学家和工程技术人员进入深海,在海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底有效执行各种科学考察,开展深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测和捕获等工作,并将执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测以及其他深海探寻及打捞等各种复杂作业。

  尹卓少将也认为,我们的技术深海技术成熟度还有待更多的考验,未来还将会走向更深的海域,去北极海域探测,那是人类共同的财富。

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