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到家啦!“奋斗者”号上岸“体检” 潜航员带你进舱体验

央视新闻客户端 2020-12-07 12:51:30

责编:王丹

大约在10天前,创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者”号顺利返航。在那之前五十天的时间里,在太平洋马里亚纳海沟,“奋斗者”号13次下潜,其中8次突破万米,实现了10909米的坐底深度,完成了首次海上试验。

现在它回来了,上岸以后,“奋斗者”号还要做什么呢?

“奋斗者”号上岸“体检”

带着我们近距离了解“奋斗者”号的这位,是它的总设计师叶聪。叶聪也曾经是“蛟龙号”的首席潜航员和“深海勇士”号副总设计师。从外观看,“奋斗者”号更像是一条绿色的大头鱼。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:“蛟龙”号下潜深度是7000米,我们要下万米深度的话这个路程更远了,所以我们把圆脸变成了这样一个鸭蛋脸,这个形状会减少阻力。

叶聪眼中有着一张鸭蛋脸的“奋斗者”号,从立项到下海经历四年时间,但这一次的成功下潜和顺利返航,并不意味着他和团队可以放松休息。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:回到岸上以后,我们会把潜水器整个再拆卸一遍,把每一个经历过海试的部件都做一次详细检查,类似于体检,看它经历了这些试验以后有没有什么变化,有什么损坏之类的?确保这个潜水器在完成了海试以后它的技术状态是正常的。

2016年,作为国家十三五计划中“深海关键技术与装备”的核心任务,“奋斗者”号立项,目标就是挑战全海深载人潜水器难以企及的万米深度。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:“奋斗者”号目前是人数最多,使用最频繁,深度也是最大的,能够提供这样的一个深海到达的能力,是世界上独一无二的。

潜航员带你进舱体验

我们关注了那么多天的万米深潜,一直看到潜航员和科学家在“奋斗者”号的舱内开展着各项科研工作。这次,我们的记者也跟随“奋斗者”号的主驾驶张伟,一起进到它的舱里体验了一番。

在这次万米深潜的海试中,来自中国船舶集团702所的张伟是“奋斗者”号的主驾驶,与他一起下潜的还有另外一名潜航员与科学家。

中国船舶集团702所 张伟:我是在这,比如说我们要在作业的时候可以这样子,让我们的脸能够更接近观察窗,就是这样子,如果说你坐在这里姿势也可以,但是我们时间长了以后会变换一下姿势,这样的话会感觉更好一些。

曾经参加“深海勇士”号试航的张伟成为“奋斗者”号的一个潜航班组的主航员,“奋斗者”号共有三个潜航班组,三组轮流作业,每个班组由包括主航员在内的两名潜航员和一名科学家组成。

11月10日,“奋斗者”号向马里亚纳海沟的最深处,也是世界海洋的最深处发起挑战。完成坐底之后,“奋斗者”号要进行六个小时的作业和巡航,这也是目前世界上的万米深潜中持续最长的作业时间。

中国船舶集团702所 张伟:首先从身体上来说应该还行,因为我们的空间确实比较小,我们的腿部可能会比较难受。甚至有时候我们为了缓解一下腰部会蹲着。另外我们时间越长,我们舱内的温度、湿度都会降到一个比较低的水平。我们在下潜过程中实际上从这种舱内可能会有30多度,到最后也就是一二十度,包括我们这里非常贴近舱壁,虽然这里有个垫子,但是那个时候外面海水的温度实际上是一两度左右。

11月10日上午,三名潜航员在连续工作几个小时后,享受了一顿距离地心最近的午餐。

中国船舶集团702所 张伟:最主要的就是不能吃辛辣的东西,我们每次下去船上的厨师都会用保温桶给我们准备一些炒饭炒面,还有其他一些零食、饮料、水果,吃得还是比较丰盛的。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:通过三个潜器研制,我们已经形成了一个潜航员的队伍,三班潜航员轮流,现在都抢着下潜。像我,三个潜器我下了七八十次,应该讲大家现在对下潜没有那么紧张了。现在国内可能有上百名科学家都通过“蛟龙”号、“深海勇士”号下潜过,这一次我们还有一个女科学家,我们也希望有越来越多的科学家能够乘坐我们的潜水器到深海去,那个感受那个样品肯定会给他们带来惊喜。

极致设计 精益求精 打造顶级水平

在“奋斗者”号之前,我国第一台自主设计和集成研制的载人潜水器“蛟龙”号创造了7062米的下潜记录,第二代载人潜水器 “深海勇士”号下潜最大深度4500米,实现了国产化,实用性更强。

叶聪说,挑战万米深海,“奋斗者”号是“蛟龙”号的加强版,是去做世界上独一无二的事情。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:其实我能够做这个项目,想着要去挑战万米,做这个世界上独一无二的事情我整个人状态是非常兴奋,甚至有一点亢奋的这样一个状态。如果说当时有什么疑虑的话,确实技术挑战和时间限制这两点对我来讲,是有很大一个不确定度。因为有一些设计已经到达了设计方法的边缘了,我们叫做极致设计。通俗地讲就是我们这一块地板砖上面有一万吨的重量,或者是相当于在后背上有几千只大象。

不光是外壳,对人待的这个载人舱,还有装的电池箱,包括我们的计算机,所以这一系列都是涉及到材料,制造,密封等一系列的难题。

海洋中深度大于6000米的海域被称为“深渊”,只占海洋总面积的1.2%,想要通过深海载人潜水器抵达那里,首先要打造足以对抗深海高压的铠甲。经过多年上千次的优化测试,“奋斗者”号选择了中国自主研发的全新高强高韧钛合金作为外壳的材料。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:设计图纸完成以后,在沈阳拼它的材料,然后去陕西去做轧板,到四川去进行加工,到江苏去成型,到河南去焊接,最后到海南来做试验,再回到无锡把它安装起来。像这个球壳的安装(精度)都是毫米级的,像这个观察窗玻璃(安装精度)都是零点零几毫米的级别。可以说通过一个球壳就能看出来,它代表了我们国家设计的力量,也代表了我们国家制造的力量。

和下潜到7062米的“蛟龙”号相比,“奋斗者”号的重量增加了15吨,总重为36吨,“奋斗者”号的观察窗也是这次设计的重点。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:这个潜器一共有六个开孔,这些地方都是球壳的重点部位,因为它要开孔所以它局部还要加强,像玻璃的厚度是球壳厚度的接近三倍了。观察窗实际上是活动的,你感觉它个很大,外面有海水的时候,整个窗户是往后退的。它提供了一个变形的裕度,整个窗户是会被压薄一些,这个变形还是曲面的,整个窗户是锥形的。窗户的外面是万米的海水,窗户里面就是我们潜行员,所以这样一个关键部件,我们一定要把它材料的均衡,在这种变形的时候形状的控制做到非常精细。

两年时间完成设计,两年时间完成建造、总装、联调和水池试验,在多个关键技术和重要材料领域拥有国产化核心技术,国产化率96.5%。“奋斗者”号代表了当前深海工程技术领域的顶级水平。

破万米就是验收 考评结果硬邦邦

位于太平洋的马里亚纳海沟被称为“地球第四极”,水压高、温度低、完全黑暗,是地球上环境最恶劣的海域之一。10月27日,“奋斗者”号在这里首次挑战1万米的深度。

中国船舶集团702所 张伟:我们看着那个深度数据九千九百多,然后慢慢一个一个的深度在跳变,接近万米的时候,我们就开始准备着要向水面去报告,就是说:一号奋斗者报告,当前潜水器达到一万米深度,当时说话的语气肯定比现在激动很多。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:我们把它分成至少五步走,每一步下潜和下潜的跨度不会超过2000米。也就说2000米如果有问题,我就要把它解决。解决了以后再在2000米去下潜,确认它没问题了,我再下4000米。到了万米的时候,要有一定的频次,一次成功或者叫一次的无故障下潜,还不说明问题,两次三次我们在10900米这个深度,这也是我们试验的一个目标。就说要验收,我就把性能做得扎扎实实的,考评的结果硬邦邦的,不能让将来使用乘坐这个潜水器的人,对我们的潜水器的能力有怀疑。

“双船双潜”,是“奋斗者”号海试任务的关键词。“双船”,是为“奋斗者”号深潜护航的双母船——“探索一号”和“探索二号”;“双潜”指的是双潜水器:一个是主角,即“奋斗者”号,另一个是主角的“御用摄影师”——“沧海”号。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:探索一号它是一艘科考船,是科学家的海面工作室,“奋斗者”号是科学家的海底工作室。

自10909米的中国载人深潜新纪录之后的10天之内,“奋斗者”号又进行了四次探洋底的海试工作。11月13日,“奋斗者”号与“沧海”号着陆器联合作业,全球首次实现万米洋底4K电视信号直播。11月16日,“奋斗者”号仅用半小时左右的时间就找回了此前布放在海底的3个取样器,作业难度堪比“大海捞针”。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:这个我们叫做采样篮,虽然它长得像一块平板,但是我们说它是一个篮子,主要是放一些作业工具,比如说我要取生物样岩石样,还有一些水样,还有一些长期驻留原位的测试装置,平时下潜之前都放到这个篮子装得满满当当的。我们现在潜航员要玩这个机械手已经玩得非常流畅,包括哪怕取什么鸡蛋他们都没问题。

“奋斗者”号 我国庞大深海体系的一员

11月19日,“奋斗者”号完成最后一次深潜。至此,本次海上试验圆满完成。不久之后,“奋斗者”号将交付给使用单位投入日常的科考工作。然而,对于参与研制的科研人员来说,这远远不是终点。

中国船舶集团702所 “奋斗者”号总设计师 叶聪:作为装备的能力,在深度这个维度上我们做到最深,但是从对海洋的探索来讲它只是一个维度,还有很多维度,将来我们还会做一些其他维度的突破。

我们还没有去过北极的冰下的海洋,包括有一些复杂的河流区域,我们也没有进行复杂的载人深潜的作业,我觉得不能用这五年来讲深潜的故事,应该用二十年的尺度甚至更长一些,从没有深海装备到有深海装备,从无人的到有人的,从简单的到复杂作业的。我觉得“奋斗者”号现在是我们国家庞大的深海体系的一员,这个体系在不断增强。

远远不是终点,应该说我们还是刚刚打开了深海的一个门缝。

(编辑 路凯丽)

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