中國萬米載人潛水器即將出征

就在全世界的目光聚焦于西半球美國NASA和SpaceX的首次商業(yè)載人航天發(fā)射這一歷史時刻時，在全世界最深的西太平洋深海斗淵，同樣有一架滿載人類科學(xué)探索愿望的全海深載人潛水器即將踏上行程，去揭秘那未知的海底世界。

全海深載人潛水器又稱萬米載人潛水器。2020年，中國完全自主研發(fā)的、國際最先進(jìn)的全海深載人潛水器即將探訪世界上最深的海溝——馬里亞納海溝的最深處“挑戰(zhàn)者深淵”。這是繼‘深海勇士’號、‘蛟龍’號之后，中國在深海探測技術(shù)領(lǐng)域的再次重大突破。

尚未被探知的深海奧秘

就像人類對太空永無止境的想象一樣，對海洋深處的探索也從未停歇。但與太空探索取得的成就不同，時至今日，海洋的深處仍未被探索。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，可能90%到95%的深海仍然是一個謎。

深海里到底有什么？究竟隱藏著怎樣的宇宙秘密？

科學(xué)家曾對深海進(jìn)行定義：深海是海洋的最低部分，在溫躍層（陽光加熱和冷卻不再產(chǎn)生影響的那一層）之下，在海床之上。這部分海洋深度超過1800米。

地球上深度大于6000米的海溝共有37條，這些海溝所在的區(qū)域被稱作海斗深淵，其中，包括馬里亞納海溝在內(nèi)的9條最深的海溝分布在西太平洋，其中有5條深度均超過1萬米。

雖然人類對深海的認(rèn)知還非常有限，但毋庸置疑的是，各國都認(rèn)為海底蘊(yùn)藏了豐富的資源，探索海洋既關(guān)系資源獲取，更關(guān)系國家戰(zhàn)略。

我國在深海探測領(lǐng)域取得成就

人類最早開始探測深海的歷史大約可追溯到16世紀(jì)。20世紀(jì)60年代至今，西方發(fā)達(dá)國家和海洋強(qiáng)國率先開始對深海大洋進(jìn)行探索，調(diào)查船、鉆探船（平臺）、各類探測儀器、裝備，無人／載人／遙控深潛器、水下機(jī)器人、取樣設(shè)備、海底監(jiān)測網(wǎng)等相繼問世，深海探測技術(shù)發(fā)展迅速。

新世紀(jì)以來，我們國家在建設(shè)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的指引下，深海探測技術(shù)和裝備不斷取得新的突破，曾先后投入使用的“深海勇士”號、“蛟龍”號，為我國全海深載人潛水器奠定了基礎(chǔ)，但下潛深度均在7000米以內(nèi)，距離到達(dá)萬米深海還有較大差距。

2020年，全海深載人潛水器（萬米載人潛水器）在中國船舶集團(tuán)有限公司七〇二所完成總裝并開始全流程水池試驗(yàn)。按照項(xiàng)目規(guī)劃，水池試驗(yàn)預(yù)計(jì)將持續(xù)到今年6月。之后，萬米載人潛水器將走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入海試階段。

下面，我們以時間為軸，來了解下全海深載人潛水器的誕生過程。

-4500米級載人潛水器

在7000米級載人潛水器“蛟龍”號研制完成后，科技部啟動了4500米級載人潛水器關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作，目標(biāo)是在“蛟龍”號研制與海試的基礎(chǔ)上，推動我國大深度潛水器關(guān)鍵技術(shù)和核心部件的國產(chǎn)化、功能化、譜系化，并帶動深海技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。圍繞這一任務(wù)，科技部先后部署了8個項(xiàng)目、課題，共投入中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)約3億元。

-2016年項(xiàng)目立項(xiàng)

2016年7月，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)“全海深載人潛水器總體設(shè)計(jì)、集成與海試”項(xiàng)目正式立項(xiàng)，并于當(dāng)年11月24日在江蘇無錫召開項(xiàng)目啟動會。會上宣布組建以中船重工七〇二所（現(xiàn)中國船舶集團(tuán)有限公司七〇二所）為總體集成單位的“全海深載人潛水器項(xiàng)目群”，正式成立項(xiàng)目群協(xié)調(diào)管理組和總師組。本次啟動會也標(biāo)志著我國全海深載人潛水器研制工作全面拉開帷幕，正式邁入實(shí)施階段。

-2018年浮力材料通過定型測試

全海深載人潛水器是一個難度極高的工程裝備，涉及設(shè)計(jì)技術(shù)、材料技術(shù)、密封技術(shù)、工藝技術(shù)、通信技術(shù)、安全技術(shù)、集成技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)等，每一項(xiàng)都是極限技術(shù)，并且必須高度安全可靠。

走向深海面臨的第一個問題就是海水帶來的高壓。對于全海深載人潛水器來說，下潛萬米需要承受1000余噸的靜水壓，相當(dāng)于在一平方米的面積上要頂著一萬多噸的重物。如此巨大的壓力對潛水器的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都提出了巨大的挑戰(zhàn)。

除了要承受巨大水壓，潛水器還要搭載相關(guān)人員、一系列科學(xué)設(shè)施等，在水中完成科考作業(yè)，進(jìn)一步加大了萬米載人潛水器的制造難度。

經(jīng)過一系列技術(shù)攻關(guān)，2018年初，全海深載人潛水器的浮力材料完成了定型測試，開始生產(chǎn)。

-2019年載人艙球殼通過測試

作為潛水器最核心的部件之一，載人艙球殼已經(jīng)達(dá)到了極限設(shè)計(jì)、極限制造。球體大膽選用鈦合金材料，同時革命性的改變了此前一貫使用的瓜瓣焊接方法。所謂瓜瓣焊接方法，就是先制造西瓜瓣，再焊接為一個整球，但這種方法的缺點(diǎn)是焊縫多、工期長。全海深載人潛水器直接采用了半球焊接，減少了焊縫數(shù)，工藝更難，但是可靠性顯著提高。

經(jīng)過3年攻堅(jiān)，全海深載人潛水器載人艙球殼建造完成并通過驗(yàn)收，其性能和指標(biāo)完全滿足總體要求。2019年，全海深載人潛水器載人艙球殼通過測試，正式交付。

全海深載人潛水器載人艙球殼

-2020年3月開始水池試驗(yàn)

2020年3月，全海深載人潛水器在中國船舶集團(tuán)有限公司七〇二所完成總裝并開始全流程水池試驗(yàn)。所謂全流程水池試驗(yàn)，就是要求潛水器在水池環(huán)境中，把將來在海洋中需要檢驗(yàn)的事情，在水池環(huán)境中模擬開展測試，并且潛航員、潛水器調(diào)試人員也需要參與合練，熟悉相關(guān)操作預(yù)案，讓潛水器和潛航員都符合出海條件。

-2020年6月開始海試階段

水池試驗(yàn)預(yù)計(jì)將持續(xù)到今年6月。之后，全海深載人潛水器將走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入海試階段。據(jù)潛水器總設(shè)計(jì)師葉聰介紹，在嘗試萬米下潛的終極目標(biāo)前，潛水器預(yù)計(jì)將首先開展淺海試驗(yàn)。

-前往深海

據(jù)了解，從外形看，全海深載人潛水器的外形像是一條鯊魚，有著滾圓和流線型的身體。它裝有9個推進(jìn)器，可在海里自由移動，3套供氧系統(tǒng)能保證乘員安全，通信系統(tǒng)和機(jī)械手也格外高效。

海試通過后，全海深載人潛水器將由兩艘母船“探索一號”和“探索二號保駕護(hù)航，運(yùn)往馬里亞納海溝并進(jìn)行下潛，開啟深海探秘任務(wù)。

萬米載人深潛意味著什么

一直以來，人類在海洋中的活動主要集中在沿海和淺海區(qū)域，對深海的研究和認(rèn)知比太空要少得多，進(jìn)入深海的人數(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)入太空的人數(shù)。深海中擁有大量的油氣、礦產(chǎn)和生物資源，同時，人類起源、生物進(jìn)化、地球演變等困擾人類幾千年的謎題都有可能在深海找到答案。

全海深載人潛水器猶如太空飛船一樣運(yùn)載科技人員進(jìn)行深海探測和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，將為人類認(rèn)識海洋、開發(fā)海洋貢獻(xiàn)巨大的力量。以深淵進(jìn)入技術(shù)、深淵探測技術(shù)為代表的深海技術(shù)，代表了當(dāng)前國際深海工程技術(shù)領(lǐng)域的頂級水平，正是我國海洋強(qiáng)國的具體體現(xiàn)。
責(zé)任編輯:pj