首頁>要聞 要聞
中國載人深潛向海底一萬米進發(fā) 2020年將投入使用
資料圖:民眾上船參觀“深海勇士”號。駱云飛 攝
中國載人深潛: 向海底一萬米進發(fā)
3月10日,“探索一號”科考船搭載“深海勇士”號載人潛水器靠港三亞,圓滿完成了我國首次覆蓋西南印度洋和中印度洋的TS10深潛科考航次。本航次中,“深海勇士”號在高海況、海底地質環(huán)境復雜的西南印度洋和中印度洋熱液區(qū),創(chuàng)造了一系列中國載人深潛作業(yè)的新紀錄。
深海潛水器被認為是發(fā)展深海技術的引擎和集成平臺,也是開展深??茖W研究、資源開發(fā)的重要支撐,相關技術的進步將促進深海裝備配套技術和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2017年科技部等三部門印發(fā)的《“十三五”海洋領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》提到的重要目標,就是開展?jié)撍髯V系化工程。
從“蛟龍”號到“深海勇士”號,再到萬米載人潛水器,規(guī)劃實施以來,我國潛水器譜系化工程有序推進。
“蛟龍”將重返馬里亞納海溝
2012年,“蛟龍”號在馬里亞納海溝完成最大設計深度海試,最大下潛深度7062米,刷新了作業(yè)型載人潛水器的世界紀錄。由于當時潛水器常態(tài)化業(yè)務運行的條件仍不完備,自然資源部中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會計劃用5年時間開展“蛟龍”號試驗性應用,完成其從海試向常態(tài)化業(yè)務運行的過渡。
5年來,“蛟龍”號像是一輛深海出租車,共成功下潛158次,搭載經(jīng)過培訓的科學家等“乘客”下潛到海洋深處,開展現(xiàn)場勘查研究。此前,“蛟龍”號的母船是已屆退役年限的“向陽紅09”船。而今年7月,大修與技術升級后的“蛟龍”號所搭乘的母船將改成“深海一號”,“蛟龍”號也將重返馬里亞納海溝。
在2018年12月舉行的“深海一號”下水儀式上,自然資源部中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會主任劉峰說,這是我國首艘按照綠色化、信息化、模塊化、便捷化、舒適化和國際化原則設計建造的全球級特種調查船,“蛟龍”號與新母船相配合,將顯著提升我國精細探索大洋資源環(huán)境的能力與水平。
國家深?;毓芾碇行母笨偣こ處煻≈臆姼嬖V記者,“蛟龍”號重返馬里亞納海溝會開展為期約40天的適配式海試,預計下潛深度7000米,共10個左右潛次。之后,潛水器將進入業(yè)務化運行階段,“深海一號”將攜“蛟龍”號在西太平洋馬里亞納海盆,執(zhí)行中國大洋56航次任務。
“深海勇士”國產(chǎn)化率達95%
下潛深度是深海探索能力的一種象征,深海潛水器國產(chǎn)化程度和運行能力的提高,是確保深海探索能力的關鍵。作為我國第二臺深海載人潛水器,4500米級載人潛水器“深海勇士”號的研發(fā)目標,是在“蛟龍”號研制與海試的基礎上,推動我國大深度潛水器關鍵技術和核心部件國產(chǎn)化、功能化、譜系化,并帶動深海技術相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2017年底,課題通過科技部組織的驗收。2018年,“深海勇士”號完成87次下潛,不僅超過了美國“阿爾文”號2018年度下潛次數(shù),還創(chuàng)造了我國潛水器年度潛次紀錄。2019年2月23日,“深海勇士”號在中印度洋洋脊熱液場完成了第150次下潛。依據(jù)經(jīng)費額度計算,4500米級載人潛水器國產(chǎn)化率達到95%,這也大大降低了運行成本,提高了科考性價比。
中科院深??茖W與工程研究所博士李季偉認為,在2018年航次中,“深海勇士”號對極端海況環(huán)境的適應性、全時段作業(yè)能力大大加強。
在南海科考航次中,“深海勇士”號在19天里連續(xù)下潛,總計完成20次下潛,并首次創(chuàng)造了52小時內連續(xù)下潛4次的紀錄,這包含1次六級海況的布放和回收,3次夜晚布放及回收,目前在國際上只有俄羅斯具備夜晚布放與回收的能力。
在西南印度洋科考航次中,“深海勇士”號在海況惡劣的西風帶海域作業(yè)49天,共下潛43次,經(jīng)受住了惡劣海況和復雜海底地形的考驗。來自國內外8家單位的26名科學家參加下潛,進一步擴大了“深海勇士”號應用的開放程度,加快了潛水器應用的國際化步伐。
通過這些航次,我國形成了與國際標準接軌的載人潛水器海上運行管理規(guī)范和標準,標志著我國進入從自主研制載人深潛器到擁有世界先進運行和作業(yè)能力的嶄新時代。
“中國深度”期待更高紀錄
日前,一場特殊的高難度縫合手術,在北京進行。有點特別的是,手術對象是由高強度鈦合金材料制成的載人艙球殼的兩個半球。這臺手術的縫合線長達6米,手術“傷口”厚達105毫米。
作為整個潛水器里規(guī)格最大的一個耐壓容器,載人球艙材料十分特殊,球艙成敗直接關系整個項目成敗。工程師采用了一種創(chuàng)新的縫合方式——真空電子束焊接,這樣規(guī)格厚度和長度的“縫合手術”在國內外從未有過。焊接是在真空環(huán)境里完成的,工程師在真空室外操作焊槍,對準兩個半球中間的赤道縫發(fā)射電子束。赤道縫溫度高達1300多攝氏度,載人艙球殼邊旋轉,工程師邊焊接。
中科院金屬所鈦合金研究部副主任雷家峰說,焊接必須是一個連續(xù)的過程,如果有斷弧再重新起焊,焊接質量將會下降,“我們要求一次成功”。而這只是極限深度帶來極限設計、極致制造的一個例子。
在“蛟龍”號和“深海勇士”號研制經(jīng)驗基礎上,2016年,全海深(萬米級)載人潛水器項目正式立項。“蛟龍”號在7000米處的壓力是700個大氣壓,萬米級載人潛水器還要增加400余個大氣壓。
萬米級載人潛水器總設計師、中船重工702所副所長葉聰告訴記者,即使有之前的技術基礎,高壓低溫的深海環(huán)境給球殼焊接、浮力材料測試、鋰電池質量控制、液壓元件適應性等都帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
“很多技術都經(jīng)歷了曲折坎坷?!比~聰說,雖然難度很大,好在有準備?!叭ツ昶咴略O計階段全部完成,現(xiàn)在部件開始陸續(xù)到貨,三月進入總裝階段。2020年萬米級載人潛水器將完成試驗、投入使用,創(chuàng)造新的‘中國深度’,進一步提升我國海洋探測能力與研究水平?!?/p>
本報記者 陳 瑜
編輯:曾珂
關鍵詞:中國載人深潛向海底一萬米進發(fā) 2020年將投入使用