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600米10909米,用国之重器解锁“中国深度”

“深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”载人深潜,就是实现第一步“深海进入”的重要手段。进入深海的难度有多大呢?据不完全统计,全世界共有大约700人进入太空,登月的有12人,而潜到万米海底的人,只有约40人。

我国三代载人潜水器,从诞生的顺序上来看:

第一个是“蛟龙”号,2012年,它的下潜深度成功突破7062米,这个深度覆盖了全球99.8%的海域;

第二台是“深海勇士”号,2017年成功下潜4534米,虽然它没有“蛟龙”号下潜得深,但是它主打的是中国技术的自主度,国产化率超过了95%。

第三台“奋斗者”号,2020年下潜到10909米。

这三台载人潜水器的成功下潜海试时间,分别为2012年、2017年、2020年,从间隔5年到间隔3年,光看这个年份就已经能感受到我国深海探索的脚步在不断加快。那么,我国一代代科技工作者是怎么攻克万米深海这个巨大难关的呢?

在上海交通大学,记者看到了我国自行研制的第一艘载人潜水器——7103深潜救生艇的试验模型。该救生艇能在600米水深的海洋中对失事潜艇的艇员实施集体脱险救生。今年87岁的上海交通大学教授朱继懋就是总设计师。

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授 朱继懋:当时我们的潜艇都是300米的,我把我们潜器的深度定在600米,是非常困难的,从课题的材料开始都要重新研制。

从一颗螺丝钉开始,一共48项重大设备,朱继懋带领团队,一干就是16年。每次实验常常一做就是几个月,最难的密封圈对接,光是改方案就用了半年。第一次水下高压海试没人敢下,朱继懋就自己下潜试验。

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授 朱继懋:当时世界上只有美国做成这个事情,日本都没做成功,我们对接成功。我们就是想着外国人能做出来,我们一定能做出来。

1987年,7103深潜救生艇终于研制成功,朱继懋也因此获得国家科学技术进步奖一等奖。

海洋占地球表面的71%,其中超过2000米深度的深海区域占整个海洋面积的84%。载人深潜的接力棒交到了位于无锡的中国船舶集团公司第702研究所。

总台央视记者 周培培:在我左手边,是我国三代载人深潜装备的一比一模型,“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号,从“蛟龙”号下潜突破7000米,到“奋斗者”号潜入万米深海,这三台载人潜器,可以说是见证了我国载人深潜事业从无到有,向世界海洋最深处不断突破的光辉历程。

经过十年论证,2002年,国家863计划重大专项终于立项,启动“蛟龙”号载人潜水器的自行设计、自主集成研制工作,目标海深7000米,702所作为总设计师单位,对深海发起极限挑战。

中国船舶科学研究中心研究员 叶聪:当时国际上的潜水器作业深度最大的是6500米,所以我们立项的时候有这样一个志向,就是能够打破纪录,所以把目标定在了7000米,瞄准了世界第一。在“蛟龙”号之前,我们国家的载人深潜纪录是不超过600米的,所以这是一个巨大的跨越。

从不到600米到7000米,要潜到全新的深度,也带来前所未有的难度,全部要从零开始。大学毕业刚工作两年的叶聪,担任“蛟龙”号11个子系统之一的主任设计师。

中国船舶科学研究中心研究员 叶聪:最关键的部件是前面的这个球舱,它能为三个人提供一个安全的作业环境,它的密封、它的材料是非常关键的一个问题,因为到了7000米的深度,相当于每个平方米要承受7000吨的重量。简单来讲,就一个舷窗这么大的面积,同时要承受1000头大象的踩踏。

面向大深度,既要抗压又要耐腐蚀,使用寿命还要达到30年。采用全新的钛合金材料,攻克自动航行和悬停定位、高速水声通信以及充油银锌蓄电池容量等重大技术难题后,2009年,“蛟龙”号第一次进行海上试验。

1000米、3000米、5000米、7000米……2012年,“蛟龙”号最大下潜深度达到7062米,工作范围可覆盖全球99.8%的海洋区域。

中国船舶科学研究中心研究员 叶聪:“蛟龙”号的时候我们花了4年从水面做到了7000米,到了“深海勇士”号的时候,我们用40多天的时间从水面下潜到了4500米,到了“奋斗者”号的时候,我们在地球海洋最深处连续下潜8次超过万米,这种频率和节奏也代表了我们载人深潜技术越来越成熟,越来越先进。

“蛟龙”号中国载人深潜用10年时间,走完了国外同行们用了近60年才走完的路。培养了一支年轻的队伍,也积累了核心技术。2017年,中国第二台深海载人潜水器——“深海勇士”号在南海海试成功,作业能力达水下4500米,更重要的是,国产化率超过95%。

我国全海深载人潜水器“奋斗者”号立项,研发团队依旧由“蛟龙”号团队构成。叶聪也随着密集的大项目,成长为“奋斗者”号总设计师,联合中国科学院深海科学与工程研究所等30多家科研院所和高校、60多家企业,近千名科研人员进行关键核心技术的攻关。

中国船舶科学研究中心研究员 叶聪:“奋斗者”号的个头基本上是“蛟龙”号的1.5倍,这个尺度的万米级的载人舱,它已经不是同一个类型了,为了造这个潜水器,专门发明了一种新的材料,采用了全世界第一种焊接工艺。

2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。

从“能造”到世界领先,我国载人深潜创新突破的脚步从未停歇。眼下,科研团队正在对载人潜水器进行新的技术升级,研制全通透外壳的新型载人潜水器,未来用于水下考古、探测等。

中国船舶科学研究中心研究员 叶聪:现在中国载人深潜每年下潜的次数任务量,能够占到全世界的一半以上,大深度深海载人潜水器是海洋大国、海洋强国的标志性成果。我们相信我们的一代一代人的努力,能够实现强国的建设,实现民族的伟大复兴。

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