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科学发展 成就辉煌
“蛟龙”号回家了!16日上午8时30分许,历经日夜兼程的长途跋涉,搭载“蛟龙”号载人潜水器的“向阳红09”船在鼓乐声中缓缓驶入青岛奥帆中心码头,创下作业型深潜器7062米世界新纪录的海试团队受到了祖国人民的热烈欢迎。
全国政协副主席、科技部部长万钢在凯旋仪式上说:“十年磨一剑,功夫不负有心人。经过‘蛟龙’号载人潜水器的研制与海试,你们已经成长为一支跻身世界载人深潜前沿、技术精湛、能打硬仗的优秀队伍。你们团结协作、求实创新、勇攀高峰的精神为我国科技界树立了良好的典范,你们取得的业绩与经验值得科技界学习和借鉴。”
试航员叶聪在“蛟龙”号突破7000米深度后说:“在前三次下潜的基础上,我们再次往前迈了一小步,虽然只是小小的一步,证明了‘蛟龙’号在7000米的表现相当不错,我们对‘蛟龙’号的表现感到骄傲!”
十年一梦,回望“蛟龙”号一路走过的每一步,大海深处都留下了所有深潜科研人员和海试团队的汗水和足迹。国务院参事、科技部原副部长刘燕华曾在“蛟龙”号首次海试凯旋时亲赴三亚登船慰问,肯定了中国载人深潜工作者的“深潜精神”。
新时代的英雄是什么样子?走近“蛟龙”号载人潜水器,走近这些深潜英雄,心中就会有了答案。前进是他们的方向,深蓝是他们的坐标,为了祖国的深潜事业,他们严谨求实、团结协作、拼搏奉献、勇攀高峰,缔造了中华民族载人深潜的新纪录。
严谨求实 潜向更深的海洋
2009年的夏天似乎比往年多了几分炎热,在风景如画的三亚,在浩瀚迤逦的中国南海,一个半径3海里的圆圈被命名为“A1”区,一道道白色的航迹在海面上划出洁白如银的线条,那是我国7000米级载人潜水器“蛟龙”号首次进行海上试验的身影。
来自全国多家单位的参试人员奔赴到此,带着几代海洋人的梦出航,他们称彼此为战友,他们的目标,是我国载人潜水器海试大纲规定的50米、300米以及1000米级的海洋。
首次下潜极具挑战性,每一位海试人员都知道它的意义。“如果没有50米,就不会有后来的1000米、3000米、5000米乃至7000米。一旦失败,项目就无法再走下去。”“蛟龙”号总设计师徐芑南告诉记者,“用科技部社会发展司副司长闫金的话说,就是‘开弓没有回头箭’!”
自2002年6月11日科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项以来,由我国自行设计、自主集成研制的7000米级载人潜水器历经技术攻关、设计、总装建造和水池试验,终于在2009年8月6日站在了起跑线上,这支张满弓弦的箭蛰伏七年,迎来了海洋的检验。
为配合载人潜水器的海试工作,科技部聘请国内著名专家组成了海试技术咨询专家组,“蛟龙”号每走一步,专家组都对其进行严格的审查和评估,并提出进一步的改进需求,确保海试工作安全顺利地进行下去。“深潜是一个庞大又细致的工程,每一个细节都不可轻视,虽然深潜器的所有部件都经受了7000米压力的试验,我们也必须一步一步地尝试,保证万无一失。”徐芑南说。
50米海区是此次海试的第一站,然而就在海试最开始下潜的时候,近在咫尺的母船和潜水器就无法建立通讯。“水声通信系统就像是潜水器的嘴巴和耳朵。” “蛟龙”号副总设计师、中科院声学所研究员朱敏说,“它是维系‘蛟龙’号这个在黑暗的海底摸索前行的孩子与母亲之间的纽带。”
海试人员想尽一切办法拯救这条牵系命脉的纽带,他们先是在50米级海试中对下潜的每一个动作都精确到秒的设置预编程,并在“蛟龙”号与母船“向阳红09”号之间安设了一艘橡皮小艇作为中转站,充当“传话筒”的作用。而后,海试人员在海上紧急建立了简易通讯方法——摩斯码通讯,专家组还联系中船重工6971厂将水声电话调到三亚去,可经过这些努力之后收回的仍是一大堆的噪音。
“蛟龙”号载人潜水器7000米级海试临时党委书记刘心成回忆,当时有人提出,是不是母船的噪音太大?螺旋桨噪声的频率与水声通信基阵的频率有一定重合,极大影响了水下通信的效果?
为了验证推断是否正确,“向阳红09”号船停掉了两台主机中的一台,这相当把人的一只胳膊和一条腿绑起来,然后单腿均匀跳跃前进,跟踪水下机动作业的潜水器,进而随时监测潜水器的工作状态。
与此同时,朱敏在对环境噪声进行精确分析后,发现原有方案并不适用当前的环境,信噪比不能满足原有方案的设计指标。来自中科院声学所的6名队员面对巨大压力,白天顶烈日参加海试,废寝忘食挑灯苦战,查问题、改软件、编程序,几乎没有凌晨1点前休息过,连续奋战15天,终于突破了“瓶颈”。
“经过不断的改进,我们的通讯环境得到了大大的改进和完善。”徐芑南说。“蛟龙”号的水声通信系统由两套系统构成:水声通信机和6971水声电话。三年后,这套采用了先进的水声通信和信号处理技术的水声通信系统陪伴“蛟龙”号完成了一场令世界瞩目的历险,与国外载人潜水器的水声通信系统相比,其功能和性能也都是首屈一指的。
在我国首次进行大深度载人潜水器的海试工作中,像这样的技术难题层出不穷,青涩的开始和艰苦的过程伴随着“蛟龙”号一步步地潜向更深的海洋。
团结协作 为了共同的梦想
“在深潜团队中,有一股精神力量在时刻感染着这里的每一个人,大家敢为人先追求真知的科学精神,不畏风险甘愿牺牲的爱国情怀以及齐心协力共渡难关的团队精神,是‘深潜精神’的真实写照,更是中国科学界急缺的可贵品格。”回望“蛟龙”号的艰辛历程,中科院院士、科技部原部长徐冠华在接受科技日报的采访时这样说。
而每每提到“蛟龙”号历尽千辛的研制和海试过程,徐芑南总是怀抱着溢于言表的感激之情:“十年前,国家的科研经费并不富裕,我们的技术储备也相当有限,是决策者的远见和魄力让我国载人深潜有了走下去的可能。每到一个关口,科技部领导都会亲自到现场视察,听取专家意见并进行评估和指导。”正是这样的信任、支持和关怀,让每一位经历海试的人都铭记肩上的重任。
早在2008年3月,7000米级载人潜器的银锌电池便已充好了液,为各个设备提供动力的蓄电池好像是潜水器的“心脏”,有了强大的动力,“蛟龙”号蓄势待发预备启程。而由于科研经费不足,海试一度暂停,直至第二年的夏天,这颗等待了一年的“心”才又踏上备航的路。
银锌电池充液后电容量有使用期限,这让每一位海试科学家都不敢有半点的懈怠。在等待的日子里,载人潜水器研制团队定期做潜水器维护工作,像是照料初生的孩子般一丝不苟,并设计制造了一整套的单元电池检测装置,以便实时掌握电池的使用情况。
这一年,徐芑南已经74岁,尽管很多人担心他的身体状况无法出海,可凭借对海洋事业的一片深情,他还是决定要亲眼看看多年的梦想成为现实的模样。
2009年9月13日,海试进行第16次下潜,潜水器在335米深处成功完成坐底,可问题却不期而来。年迈的银锌电池其中的一节在13日的下潜中由于电流过大发生短路,散出了大量夹带银粉的气体,污染了整个主蓄电池箱。
“我们出航时还带了一套银锌电池作为备用,可一套电池要花费400万元左右,我们的经费本来就紧张,大家希望能省就省。但在300米级海试后期,72个单元电池由于寿命将至而持续发热,一批一批的先后报废,硬撑下去会出现安全问题,必须更换主蓄电池。”徐芑南说。
然而,散出的银粉无处不在,尽管海试队员对主蓄电池箱一遍遍清洗,阻抗仍很小。紧急关头,有经验丰富的技师灵机一动,提议用生面粉团拍打连接件表面吸收银粉。
这一方法果然受用,阻抗明显增大。“向阳红09”船上食堂里的大厨和管理员赶忙送来了船上储备的面粉;银锌电池内含有汞,海试队伍的“医师团队”就把医务室里的橡皮手套全部送过来。两名潜航员也亲自上阵,海试队伍全体总动员,带上口罩和手套,在海风摇摆的甲板上,形成了一条流水线。
医用手套在油中浸泡后容易损裂,为了抢时间,海试队员们也顾不上汞中毒,用手直接浸在油中去操作,一场拆洗主蓄电池箱的“手术”一直持续到凌晨五点多。平时在陆上换一套电池都需要2—3天的时间,此刻的深潜器没有那么多的时间,大家齐心协力,硬是在茫茫大海上,用一天多的时间完成了电池的更换工作。
像这样的故事在“蛟龙”号上还有很多很多,“因为他们有着相同的目标,冒着相同的风险,所以他们亲如兄弟。”徐冠华说。为了大洋深处那个共同的梦,来自不同工作单位的海试人员在蓝色的征途上握紧彼此的手,让团结成为一种前进的力量。
拼搏奉献 肩负民族的使命
“我定要重返大海,去实践那奔涌的潮汐所呼唤的梦想,那不羁的召唤、不争的使命,无法违抗。”多年来,英格兰诗人约翰·梅斯菲尔德的《海恋》让多少有着海洋之志的人去执着地拥抱大海。
徐冠华说:“尽管困难重重,危险重重,我总能看到海试现场的大科学家第一个站出来,自告奋勇地带头下海。他们的行为带动了大批青年科学工作投入到海洋事业中去。”他说,“我国在海洋方面所作的科技工作还不够,我们需要多关注海洋,也唤醒中华民族关注海洋的意识。”
2010年5月31日至7月18日,“蛟龙”号载人潜水器在中国南海进行了3000米级海上试验,验证了“蛟龙”号载人潜水器在3000米级水深的各项性能和功能指标。这一年的8月26日,科技部与国家海洋局联合发布了一条好消息:我国首个自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟龙”号日前突破3000米下潜深度,最大下潜深度达到3759米。这标志着我国成为继美、法、俄、日之后第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。
和之前的深潜有所不同的是,在3000米级海试中,“蛟龙”号进行了整体技术的改进,包括8大系统的完善工作。也正是从这时起,“蛟龙”号真正把引进的技术消化吸收,结合前几次海试积累的现场经验以及海试技术咨询专家组给出的改进方案,载人潜水器不断提升性能,新增漏电检测系统、提高了液压分离器的安全性等,边实验、边改进、边完善,让深海科考有了“中国制造”。
作为拥有漫长海岸线和辽阔海洋的国家,我国的深潜研究相比国外要晚接近半个世纪。能够履行民族赋予我们这一代人的光荣而艰巨的使命,令每一位深潜勇士倍感肩上责任的重大。而在举世瞩目的成绩背后,凝聚着海试队员们艰苦奋战的日日夜夜。
潜水器装配保障小组成为海试中感人至深的队伍。六人小组平均年龄55岁,这个年龄到海上折腾,恐怕是前所未有的。一路海试征程,他们从不顾烈日的炙烤,在60多摄氏度的甲板上挥汗如雨,默默无闻地完成了一次次拆装轻外壳、浮力块、抛载块等舱外作业,认真履行“我的工作无差错、我的岗位请放心”的职责。
2010年6月23日,电力与配电小组又度过了一个不眠之夜。当天晚上队员们进行通电检查时,发现液压系统控制单元与舱内不能正确建立通讯。杨申申、程斐、王磊等海试队员不顾连续两天熬夜奋战的疲惫,迅速投入排查故障原因的战斗中。通过仔细排查潜水器上的每根水密电缆,终于找到了那根因短路发热而鼓起的电缆。待恢复可调试状态时,已是次日凌晨两点。还未来得及松口气,通电检查时新更换的电缆中又发生了芯线短路,一块重要的电路板被烧毁,在一间狭小、简陋的工作室里,面对芯片很小、引脚密密麻麻,改进处理非常困难的情况,杨申申他们沉着冷静,精心拆开、焊接、测试器件,最终将芯片换好并通过测试。这已经是电气与配电小组连续第4天工作至次日凌晨了。
叶聪在“蛟龙”号进行的载人深潜试验中多次担任主驾,验证不断改进的潜水器的各种性能,而这背后需要太多的勇气。中国载人深潜事业由零起步,叶聪的每次下潜,不仅仅是挑战中国载人深潜的记录,更是他对于自我的超越。他时常开玩笑:自己的体形不太适合当一名潜航员。载人潜水器看似庞大,但座舱内径只有2.1米,包括驾驶员在内仅可乘坐3人,基本上没有多余的活动空间,乘员只能保持固定坐姿,想要将腿伸直都有些困难。但就是这样一位体态不甚标准的潜航员,书写了中国载人深潜的一次次辉煌。第一次突破3000米时,叶聪在日记中写道:“3000米,仅仅是一个数字;试航员,仅仅是一个岗位;只有海上试验这个大系统灵活熟练的运作才是成功最重要的保证。我们决心在下一次下潜中向它再次发起挑战!”正是这样一种勇攀高峰的精神,助推叶聪向更深海域发起挑战。
在抵达每一个深度后还来不及喜悦,新的任务就又在召唤着海试英雄们驶回深蓝色的大海,肩上的重担从未卸下,收紧锚链,海面上又划开了一道道白色的航迹。
勇攀高峰 探索未知的深蓝
人们总是渴望海的浩瀚与无垠,期翼着潜行在大洋深处任意穿梭的烂漫与自由。在科幻巨著《海底两万里》中,作者凡尔纳幻想深海是那样多姿多彩、令人陶醉;可海上的生活却是远离尘嚣的单调和枯燥,海底的世界也是一片漆黑和寒冷。但在凡尔纳的笔下,一群品质高尚、献身科学、英勇顽强、不畏艰险的人,当真活生生地出现在我们身边,出现在不畏征程的“蛟龙”号上。
2011年7月,在位于东太平洋的E1、E2、E3三个试验海区,“蛟龙”号在执行5000米级海试任务中共完成5次下潜作业,最大下潜深度达到5180米。潜水器在海底完成多次坐底试验,并在中国大洋协会多金属结核勘探合同区开展海底照相、摄像、海底地形地貌测量、海洋环境参数测量、海底定点取样等作业试验与应用,完成了各项实验任务。
万钢部长在返航仪式上表示,深海是国际海洋科学技术的热点领域,也是人类解决资源短缺、拓展生存发展空间的战略必争之地。无论是探索深海科学奥秘,还是开发海洋战略资源,都离不开海洋高技术的支撑。“蛟龙”号载人潜水器5000米级海试成功,是中国海洋科技发展的又一个里程碑,是各有关部门、参试单位通力合作的典范。
国家海洋局表示,通过本次海试,“蛟龙”号载人潜水器各项指标得到进一步检验,实现了中国载人深潜新的突破,标志着中国具备了在海洋深处进行作业的能力,极大增强了中国科技工作者进军深海大洋、探索海洋奥秘的信心和决心。
回望海试从最初尝试50米级时的困难重重,到7000米级的信心满满,深潜英雄在大海的怀抱里尝尽科学探索的苦辣酸甜——他们中,有人在海上得来母亲去世的噩耗,不惧恶浪狂风的七尺男儿也忍不住流下动容的泪水;有人无法陪伴刚刚生产的妻子,在电报往来中想象海试宝宝可爱的模样;有人因为炙热的空气而呼吸困难,有人因为涌浪造成的船舶横摇而呕吐不止……舍小家、为大家的海洋人为了一个求真的梦想,探索在看不到地平线的地方。海底时而沉静优美、万籁俱寂,时而险象丛生、千钧一发,都无法退却被科学呼唤着的那一颗颗勇往直前的心。
在“蛟龙”号最初踏上海试之路时,技术咨询专家组中一位颇受尊敬的科学家讲过这样一个故事:他曾在一次出海的船上看到过一位默默地在过道上和楼梯旁擦拭着地板的老人,老人高高瘦瘦,是名最最普通不过的船员。年轻时,他无比向往大海,希望成为海上的科学家。虽然最终这海一般深的志向未能成为现实,可他坚决不愿抱着刻骨铭心的遗憾度过余生。退休后,他考取了海岸警卫队初级海员的资格,踏上了一条没有终点、没有固定航线的科考船上,慢游在没有人际的大海。
他问这位科学家:“年轻人,你喜欢海吗?你要是喜欢的话,就不要放弃她。”
我们的深潜英雄对探索海洋的忠诚到底有多真,答案,永远在满是期待的、下一次的深潜中。(记者 刘晓莹 陈瑜 高博)
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