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湖北省国防科学技术工业办公室

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才达“南天门” 待登“玉皇顶”

来源:船舶处发布时间:2014-09-05阅读次数:

 

潜水器是一项标志性的技术,是一个国家海洋技术实力的象征和证明。到目前为止,世界上只有3个人曾下潜至马里亚纳海沟的挑战者深渊。我国在‘蛟龙’号上的成功,使我们挤进了世界载人深潜的‘发达国家俱乐部’,但是,只有从7000米级成功突破到万米级,能够在全世界100%的海域作业,中国才能真正成为世界领先的载人深潜发达国家,才能称得上是海洋强国。”上海海洋大学深渊科学技术研究中心主任崔维成近日在接受记者采访时如此表示。

崔维成自2002年起便担任“蛟龙”号载人潜水器的第一副总设计师、总体与集成子项目负责人,也是“蛟龙”号海试现场副总指挥和试航员,并于2013年在人民大会堂被授予‘深潜英雄’称号。在他看来,当前我国研制万米级载人潜水器十分必要也十分紧迫,而万米级载人潜水器等深渊装备的制造,将给我国船舶企业带来许多的机遇。其实,我国船企欠缺的不是技术实力,而是广阔的社会舞台。就像“蛟龙”号的成功研制使承担总体和集成任务的七○二所获得了空前的社会声誉,如果船企能积极参与深渊装备制造,也必将为自己赢得更大的发展空间。

深渊科学研究意义重大

崔维成说,“蛟龙”号载人潜水器是我国863计划重大专项,是我国首次自行设计、自主集成并由我们独立完成海上试验的大深度载人潜水装备。“蛟龙”号在“十五”立项之时,瞄准的是当时只有美国人曾下潜过的海底7000米级别。“蛟龙”号成功下潜至7062米深度并开展作业,使我们成为了第二代三人作业型载人潜水器的下潜深度最大者。“在我们为这一成绩高兴的同时,还必须看到,随着世界深潜技术的进步,我们与最先进水平相比还有差距。”

事实上,在我国以“世界第一”为目标研制“蛟龙”号的时候,美国人也没有闲着,他们继续向着更深的海洋探索并实现了新突破。2012年,《阿凡达》导演兼探险家卡梅隆驾驶由他出资研制的单人探险型潜水器成功造访了世界海洋的最深处——位于西太平洋马里亚纳海沟的挑战者深渊,其深度达到10898米。日本在20135月也正式宣布立项研制全海深载人潜水器“深海12000”,计划于2023年进行海上试验。

深潜7000米, 和深潜11000米,这一差距意味着什么?崔维成说,“蛟龙”号7000米级的下潜记录,标志着我国具备了载人到达全球99%以上海底作业的能力。而地球上其余1%的海底世界,比例虽小,却不容忽视。这部分海底由26条超过6500米深的海沟组成,加起来的面积相当于我国的陆地国土。

在国际上,海面下6500~11000一般被称为深渊区,是目前海洋科学研究中最为薄弱的环节,也被认为是海洋科学的最前沿。50多年前,深渊科学在西方发达国家起步,最近十几年来,这门学科在国际上受到越来越多的科学家的关注,并将逐渐成为一个热门。美国、日本、英国等国家都有一批科学家在开展深渊科学研究,他们还联合开展了多个研究项目。

崔维成说,人类通过有限的研究已经发现,海沟里有很丰富的资源,主要是各种微生物、细菌和深海生命形态,很多都是深渊独有的;即使是同样种类的生物,比如某种鱼类,6500米以上的深渊内的生物跟6500米以内的生物的特征也有很大的不同。可以说,在6500米的海洋上、下,各有一套生态系统。因此,如果人类希望在保证不破坏海洋环境的前提下,弄清楚以什么样的方式和速度来对海洋资源进行开采最为合适,那么就必须建一个完整的海洋生态模型,而这就离不开对海沟的调查和研究。

另外,深渊科学对地球生态、气候、海洋环境保护、地球生命起源、地震预报等多个领域的研究均有十分重要的作用,通过对海沟的研究,可以让很多理论更加深入、更加完整。比如,海沟是地球历史演化信息保存得最完好的地方,其研究会对地球的演化和生命起源等科学的认识有很多帮助;海沟是两个板块的交叉点,两个板块的异常运动最早会在海沟那里表现出来,对海沟的监测有助于提高对地震等一些重大灾害的预报水平。

亟须打造中国自己的万米级载人潜水器

“深渊科学非常重要,而要对深渊进行研究,就必须有可以到达地球海底最深处的万米级载人潜水器或无人潜水器。”崔维成说,深渊科学是海洋科学的前沿,而我国的海洋科学家因为缺乏深潜装备,还未能涉足这个领域,必须尽快填补这个空白。

20133月,崔维成依托上海海洋大学,组建了国内首个深渊科学技术研究中心。“深渊中心成立的主要目的是以研制深渊科学技术流动实验室为依托,全力发展前沿海洋科学和技术;中心第一阶段的主要任务是完成以万米级载人潜水器为核心的流动实验室的研制。”

对于万米载人潜水器的研制,崔维成有很大的紧迫感。一方面,据他估计,万米载人潜水器从立项到试验成功,大概需要10年的时间,而这10年,世界深渊技术同样在发展之中,我们现在如果不奋起直追,以后差距就会进一步加大。另一方面,他对于当年研制“蛟龙”号之初曾遭遇到的国外的技术封锁记忆犹新,深感如果我国能够靠自己的力量越早在万米载人潜水器上实现突破,那么我国在开展深海高技术装备制造等领域内的国际合作时就越有主动权。

2002年刚刚开始研制‘蛟龙’号时,我们对深海潜水器了解很有限,很想去国外看看潜水器到底是什么样的,但是,当时整个西方没有一个国家肯给我们看。”崔维成说,西方国家是很崇拜强者的,对于弱者他们看不起,当时他们在深潜技术方面对我国实行了严格的封锁。

这种情况在2008年开始有了改变。当时,我国的“蛟龙”号已完成总装和水池试验。崔维成有一次赴法国参加一个学术会议,会议本身安排有参观法国“鹦鹉螺”号载人潜水器的环节,但只是让与会者简单地看一下外形。会议结束时,主办方找到他,主动询问他是否想参观潜水器内部,如果他有兴趣可以为他一个人单独安排。“我当然想看了,我在潜水器内部看了2个小时,提了不少问题,他们一一回答了。参观结束后,对方提出,11月份他们的老总要到中国来,能否安排他们老总参观我们的‘蛟龙’号。”

到了2012年,作为“蛟龙”号的前第一副总设计师,崔维成收到来自美国和日本深潜协会的邀请,让他去他们的年会上作大会报告。崔维成在去美国之前,向美国两个正在从事万米级载人潜水器研制的公司提出了参观的想法,都得到了安排和热情接待。美国的公司也均有兴趣与他合作,共同研制万米级载人潜水器。

“这都是我们自主研发‘蛟龙’号成功,地位提高后出现的结果。我们只有通过自己的技术进步,才能打破其他国家对我们的技术封锁。因为当我们有所突破以后,他们感到即使封锁也没有用了,这时他们就会反过来积极与我们合作。类似地,中国如果能够在某个点上做到很强,就可以为将来在整个面上的更多合作扫除障碍。”崔维成说,比如在载人潜水器的配套设备方面,“蛟龙”号研制成功之前,西方国家不肯将技术和设备卖给我们,即使卖给我们价格也很高,而现在我们能以更低的价格获得技术和设备。这对于我们现在正在开展的4500米载人潜水器的研制也是非常有利的。

据他透露,深渊中心的计划是:2014年,完成11000米无人潜水器和配套的首个着陆器的研制,以及配套的全新科考母船的设计工作;2015年,完成11000米无人潜水器和首个着陆器的南海试验及配套的另两个着陆器的研制和科考母船的建造;2016年,科考母船搭载11000米无人潜水器和3个着陆器到马里亚纳海沟进行实地海试,同时申请11000米载人潜水器的国家立项。如果部完成11000米载人潜水器的研制工作并成功海试,届时有可能成为首个能够运载海洋科学家到达世界海洋最深处的国家。

深渊装备制造将给船企带来机遇

崔维成说,“蛟龙”号有100多个单位参与研发,在其研制过程中,国家非常重视相关设备的国产化。“蛟龙”号上有40%的设备是从国外引进的,其他60%的设备是国产的,而且,就算是那40%的引进设备,我们也同步安排相关的企业进行国产化,比如水密接插件、水下电机、水声通讯机、高压海水泵、一体化推力器等,目前国产化样机都已研制成功,也通过了相关的技术验收。制造载人潜水器的主体材料——高强度钛合金和浮力材料的研制和生产方面,我国的能力也得到了大幅提升,现在我国已经具备了4500米载人舱的国产化制造能力。

与“蛟龙”号相比,他所在的深渊中心正在研制的11000米载人潜水器的情况也差不多,深渊中心主要负责总体的设计和集成等工作,所有的设备我们都会与国内外的设备供应商合作。“万米级载人潜水器可以说是‘麻雀虽小五脏俱全’,是材料、结构、电池、水声通讯各方面高技术的集成,其研制将全面带动我国深海装备技术的发展。”崔维成强调。

另外,我国正在开展4500米载人潜水器的研制工作,按照国家有关方面的要求,4500米载人潜水器的设备国产化率要在“蛟龙”号的基础上进一步提高,达到90%甚至更高。这些对于我国船舶企业来说都是实现技术跨越发展的良好机遇。

“随着世界对深海研究的深入和了解的加深,将来不仅会有潜水器,肯定还会有其他的深海装备,如海底实验室、海底工厂等;同时,这些装备的用途也不仅局限于深海科研、资源探索等方面,还会扩大到深海能源开发、救援打捞等工程服务方面,甚至深海水下体验、主题公园等娱乐方面,其应用前景是很广阔的。因此,未来在深渊装备及其配套设备制造、维修等方面充满机会,而船舶企业与其他行业相比,进入这一领域无疑具有明显优势。”崔维成说。对于我国船企涉足深渊装备制造,崔维成提出了两点建议。

一是大家对深渊装备不要有畏难情绪,要对自己有信心。“在研制难度上,‘蛟龙’号比很多新船型的研发要难得多。但是,我作为主要负责人之一,当时带领的科研团队成员其实都是普通的科研人员,照样攻克了难关。这段亲身经历让我知道,中国并不缺人才,关键在认真去做,只要工作方法得当、勤于钻研,每个中国人都可以做世界一流的事情。”

二是态度非常重要。中国人做事缺的不是技术,而是认真、诚信的态度。比如“蛟龙”号在调试时,与进口设备相比,国产设备出现的问题明显偏多,出故障的几率偏高,反映出在质量和可靠性方面,国产设备与进口设备有较大的差距。其实,这些国产设备的厂家最初制作完成的样机都是验收合格的,但最终生产出来的产品却往往不能保持原来样机的水平。这充分说明,我国很多供应商与国外优秀供应商的差距,不是在技术上,而是在态度上。“因此,只要我们的船企在管理上加强对员工‘严谨求实’的教育,我们的企业也完全能够提供高质量的深海装备产品。我期望我们的深渊团队能在这一方面再作一次演示。”崔维成说。(转自《船舶经济贸易》,作者:严风华)