徐芑南 葉聰 王帥 侯德永/中國(guó)船舶集團(tuán)七〇二所深海載人裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
深海載人潛水器是運(yùn)載科學(xué)家、工程技術(shù)人員和各種裝置、特種設(shè)備,快速、精確到達(dá)多種深海復(fù)雜環(huán)境,進(jìn)行高效勘探、科學(xué)考察和特種作業(yè)的裝備,它可以使科學(xué)家親臨海洋的內(nèi)部研究海洋。科學(xué)家對(duì)海洋研究越深入,對(duì)深海載人潛水器的需求就越緊迫。開展深海載人潛水器的研制工作與中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“大洋協(xié)會(huì)”)的海洋開發(fā)與資源調(diào)查需要密切相關(guān),對(duì)于維護(hù)國(guó)家主權(quán),保障海洋權(quán)益,開發(fā)海洋資源,以及提高國(guó)防實(shí)力都具有重要的戰(zhàn)略意義。
隨著銅、鎳、鈷、錳等大洋礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略作用日益凸顯,加強(qiáng)國(guó)際海底勘探開發(fā)的研究勢(shì)在必行,大深度載人潛水器的論證與研發(fā)工作也逐步開展?!膀札垺碧?hào)是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自主研制的首臺(tái)大深度載人潛水器,于2002年正式立項(xiàng),2009年開始海試。2012年6月,“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝創(chuàng)造了下潛7062米的紀(jì)錄,這是當(dāng)時(shí)世界上同類作業(yè)型載人潛水器最大下潛深度,這一深度覆蓋了世界海洋面積99.8%的范圍。近年來“蛟龍”號(hào)已完成了近200次安全下潛,取得了豐碩的深??瓶汲晒?。其中超過6000米深度的下潛多達(dá)30余次,充分驗(yàn)證了它的安全性、可靠性和先進(jìn)性,為推進(jìn)我國(guó)海洋資源勘探開發(fā)、深度參與全球海洋治理提供了有力保障。
自1960年起,隨著近海石油開采的興起,國(guó)際上出現(xiàn)了一批淺海載人潛水器和帶纜水下機(jī)器人(ROV)。一些海洋大國(guó)開始把目光轉(zhuǎn)向蘊(yùn)藏著豐富資源的大洋海底,因此深??茖W(xué)研究和深海資源勘探開發(fā)利用逐步成了熱點(diǎn)。1980年后,美、法、俄、日等國(guó)相繼研發(fā)了6000—6500米水深的載人潛水器和無纜自治水下機(jī)器人(AUV),在潛水器研制方面掀起了一個(gè)新高潮,特別是大深度載人潛水器的直接觀察、直接取樣、直接測(cè)繪和及時(shí)判斷決策的優(yōu)勢(shì),在深海資源勘查和深??茖W(xué)研究方面,更展現(xiàn)出不可替代的作用。
我國(guó)改革開放后海事業(yè)快速發(fā)展,對(duì)淺海ROV開展了一系列的研究開發(fā)和應(yīng)用,尤其是通過中俄合作6000米水下機(jī)器人“CR-01”AUV的成功研發(fā),在耐壓結(jié)構(gòu)及密封、槽道螺旋槳推進(jìn)、水聲通信導(dǎo)航定位、環(huán)境探測(cè)、預(yù)編程控制、主從式機(jī)械手控制等技術(shù)上已取得了初步實(shí)用化成果;在路徑規(guī)劃、動(dòng)力定位、光學(xué)、聲學(xué)圖像識(shí)別及導(dǎo)引等方面也都取得了實(shí)質(zhì)性突破,并且初步培養(yǎng)鍛煉了一支深海技術(shù)裝備研發(fā)的國(guó)家隊(duì),積累了深海裝備研發(fā)的組織管理經(jīng)驗(yàn),為發(fā)展我國(guó)的深海裝備建立了從“0”到“1”的技術(shù)和人才隊(duì)伍儲(chǔ)備。
1990年初,在分析國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,我國(guó)海洋科技界提出了“載人潛水器與深海工作站發(fā)展”戰(zhàn)略論證的建議,我國(guó)大洋協(xié)會(huì)也于1990年成立。1991年,經(jīng)國(guó)際海底管理局(以下簡(jiǎn)稱“ISA”)批準(zhǔn),大洋協(xié)會(huì)在東太平洋國(guó)際海底區(qū)域獲得15萬平方公里的錳結(jié)核礦開辟區(qū)。富鈷結(jié)殼資源也成為國(guó)際關(guān)注的新熱點(diǎn),因此有大量海底的勘查工作要做。在這樣的形勢(shì)下,我國(guó)大深度載人潛水器的研制已迫在眉睫。大洋協(xié)會(huì)明確提出了研制我國(guó)自己的大深度載人潛水器的需求。
2000年,大洋協(xié)會(huì)再次邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的院士和專家召開了深海運(yùn)載技術(shù)需求論證會(huì)。2001年,大洋協(xié)會(huì)與ISA正式簽訂了《國(guó)際海底多金屬結(jié)核礦區(qū)勘探合同》,這更是成為中國(guó)載人潛水器研制立項(xiàng)的直接推動(dòng)因素。
當(dāng)時(shí),國(guó)際上6000米級(jí)的載人潛水器有美國(guó)的Seacliff、法國(guó)的Nautile、俄羅斯的Mir-I和Mir-II,以及日本6500米級(jí)的Shinkai6500,均已下水10年以上。在這種情況下,如何根據(jù)國(guó)內(nèi)深海裝備研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)裝備總體水平,確定符合中國(guó)實(shí)際的深海載人潛水器發(fā)展目標(biāo),制定科學(xué)合理的技術(shù)路線以及組織國(guó)內(nèi)力量開展項(xiàng)目研發(fā)等等,成為建議者和決策者需要具體考慮和審慎處理的問題。
中國(guó)政府和科學(xué)家歷來積極推動(dòng)世界海洋技術(shù)裝備的進(jìn)步和發(fā)展,中國(guó)應(yīng)該為世界海洋科學(xué)的研究和發(fā)展作出中國(guó)人應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在綜合國(guó)力的強(qiáng)力支撐下,中國(guó)理應(yīng)把國(guó)際深海載人潛水器的水平向前推進(jìn)一步。在國(guó)際上作業(yè)型載人潛水器最大下潛深度為6500米的基礎(chǔ)上,確定7000米的目標(biāo)就成了必然選擇。同時(shí),7000米載人潛水器的研制也將為未來向全海深進(jìn)發(fā)實(shí)現(xiàn)階段性突破。
為此,中國(guó)工程院2001年召開了7000米載人潛水器立項(xiàng)論證專題座談會(huì),參加會(huì)議的有國(guó)家各部委領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)單位的院士和專家。會(huì)議統(tǒng)一了認(rèn)識(shí),確定了7000米載人潛水器研發(fā)的迫切性,明確了已具備可以立項(xiàng)的技術(shù)條件。
在目標(biāo)明確、技術(shù)路線清晰之后,科技部組織專家對(duì)《7000米載人潛水器總體方案論證報(bào)告》進(jìn)行了評(píng)審。2002年6月,科技部正式批準(zhǔn)設(shè)立國(guó)家“十五”863計(jì)劃“7000米載人潛水器”(即后命名的“蛟龍”號(hào)載人潛水器)重大專項(xiàng),確定了四項(xiàng)標(biāo)志性技術(shù)目標(biāo)。具體研制目標(biāo)是:根據(jù)中國(guó)大洋協(xié)會(huì)勘查錳結(jié)核、富鈷結(jié)殼、熱液硫化物礦和深海生物等資源的計(jì)劃及要求,瞄準(zhǔn)國(guó)際深??辈樽鳂I(yè)前沿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),研制一臺(tái)采用多種高新技術(shù)、新材料和新工藝集成的、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的7000米載人潛水器,其總體技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。國(guó)家海洋局是項(xiàng)目的組織部門,中國(guó)大洋協(xié)會(huì)作為業(yè)主,具體負(fù)責(zé)項(xiàng)目的組織實(shí)施。中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下第七〇二研究所作為總師單位,聯(lián)合中科院沈陽自動(dòng)化所、中科院聲學(xué)所負(fù)責(zé)載人潛水器本體研制,以及載人潛水器總裝與集成、潛航員培訓(xùn)等工作,一場(chǎng)深海技術(shù)領(lǐng)域的攻堅(jiān)戰(zhàn)由此拉開帷幕。
研制深海載人潛水器這樣的大型科技項(xiàng)目,是需要政府部門間、不同企事業(yè)單位間相互協(xié)調(diào)、通力合作、聯(lián)合攻關(guān)而成的龐大系統(tǒng)工程,潛水器本體、母船及水面支持系統(tǒng)、潛航員培訓(xùn)、深?;亟ㄔO(shè)等四大版塊需齊頭并進(jìn),建立完善的組織保障體系至關(guān)重要。當(dāng)時(shí)由國(guó)家海洋局、科技部、中國(guó)船舶集團(tuán)、中國(guó)科學(xué)院、教育部等部門成立了7000米載人潛水器重大專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)對(duì)項(xiàng)目的全面領(lǐng)導(dǎo)與決策;由業(yè)主——中國(guó)大洋協(xié)會(huì)組織成立了7000米載人潛水器重大專項(xiàng)總體組,在負(fù)責(zé)項(xiàng)目具體組織實(shí)施的基礎(chǔ)上,又相繼任命了潛水器本體總師組和水面支持系統(tǒng)總師組,各自承擔(dān)相應(yīng)的技術(shù)任務(wù)。之后還成立了潛航員培訓(xùn)專家組,負(fù)責(zé)對(duì)潛航員選拔和培訓(xùn)并進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)與協(xié)調(diào);又成立了國(guó)家深?;鼗I建辦公室,對(duì)潛水器今后的業(yè)務(wù)化運(yùn)行模式等進(jìn)行深入研究。
與以往不同,這種重大專項(xiàng)任務(wù)由業(yè)主作為任務(wù)大乙方總負(fù)責(zé)制的模式,更有力保障了項(xiàng)目的功能目標(biāo)管控,以及最終成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化,更能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
按照確定的“自主設(shè)計(jì)、集成創(chuàng)新”技術(shù)總路線,項(xiàng)目總體組對(duì)當(dāng)時(shí)的國(guó)際載人深潛技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析研究,與俄羅斯、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等有關(guān)國(guó)家的深海裝備供應(yīng)商進(jìn)行廣泛接觸,綜合考慮國(guó)際地緣政治等各種因素,進(jìn)一步細(xì)化了各系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)路線,逐個(gè)部件落實(shí)自主研發(fā)或國(guó)外采購的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑。
在研制過程中,提出了“‘適用’須貫穿研制主線,‘安全’是所有工作底線”的設(shè)計(jì)理念,首次提出載人潛水器研制的五個(gè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,即載體性能與作業(yè)要求一體化準(zhǔn)則,技術(shù)先進(jìn)性與工程實(shí)用性相統(tǒng)一準(zhǔn)則,技術(shù)要素規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則,結(jié)構(gòu)分塊化和功能模塊化準(zhǔn)則,以人為本的多層面安全保障準(zhǔn)則?;谏鲜鑫鍌€(gè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,采用多學(xué)科優(yōu)化技術(shù),提出了超大深度載人潛水器總體研制思路。
項(xiàng)目組貫徹了“豐富繼承、重點(diǎn)突破、集成創(chuàng)新、整體跨越”的設(shè)計(jì)思想,制定了“自行設(shè)計(jì)、自主集成、獨(dú)立完成海上試驗(yàn)”的研制路線,著力繼承和發(fā)展國(guó)內(nèi)無人潛水器的相關(guān)技術(shù),吸收、消化可能獲得的國(guó)外先進(jìn)技術(shù),自主創(chuàng)新、重點(diǎn)突破“深、準(zhǔn)、通、新”四方面技術(shù)難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。針對(duì)四方面技術(shù)難點(diǎn)歸納出的四大核心關(guān)鍵技術(shù),經(jīng)細(xì)化分解,梳理出本體研制必須攻克的31項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),組織國(guó)內(nèi)上百家相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)單位實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、協(xié)同創(chuàng)新,各自承擔(dān)研制技術(shù)責(zé)任,實(shí)行全程質(zhì)量控制。
提出“四同步”研發(fā)模式,即同步研制,同步建造試驗(yàn)設(shè)備,同步形成方法、標(biāo)準(zhǔn)和體系,同時(shí)強(qiáng)調(diào)同步自主能力的培育與突破?!膀札垺碧?hào)開始研制時(shí),受當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)技術(shù)水平和科研力量的限制,整個(gè)載人潛水器是我們自行設(shè)計(jì)的,而對(duì)一些部件和配套設(shè)備的加工通過三種途徑來實(shí)現(xiàn):
1.自主設(shè)計(jì)、自主研制——邊試驗(yàn)、邊改進(jìn)、邊應(yīng)用、積累經(jīng)驗(yàn)再創(chuàng)新。
2.自主設(shè)計(jì)、委托國(guó)外加工制造——設(shè)立專項(xiàng)由國(guó)內(nèi)專業(yè)單位研制出更新的材料、更好的工藝。
3.國(guó)際市場(chǎng)可供應(yīng)的成熟產(chǎn)品——引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新。到“蛟龍”號(hào)研制任務(wù)完成之時(shí),也初步實(shí)現(xiàn)了各種部件的同步自主研發(fā)。
另外,在“蛟龍”號(hào)研發(fā)過程中培訓(xùn)潛航員,全面掌握運(yùn)維知識(shí)與技能,確保了潛水器及時(shí)交付與運(yùn)營(yíng)??梢哉f,“蛟龍”號(hào)載人潛水器研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目的組織實(shí)施模式,是大型科研項(xiàng)目新型“舉國(guó)體制”的成功典型案例。
面對(duì)隊(duì)伍年輕缺乏經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí),我國(guó)科技人員奮力拼搏、艱苦攻關(guān),他們以國(guó)家深海事業(yè)為己任,用智慧和勤勞攻克了一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)。經(jīng)過十年的努力,完成的“蛟龍”號(hào)與國(guó)際同類作業(yè)型深海載人潛水器相比,具有六大技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1.最大工作深度:7000米,工作范圍可覆蓋全球海洋面積的99.8%。
2.最佳操縱控制:自動(dòng)定高、定深、定向,自動(dòng)巡航、近底爬坡等,特別是具有懸停定位功能。
3.最全作業(yè)手段:復(fù)雜地形條件下取樣能力、定點(diǎn)作業(yè)能力、高清航拍能力,尤其是高精度地形地貌測(cè)繪能力。
4.最強(qiáng)通信探測(cè):可實(shí)時(shí)傳輸語音、圖像、信號(hào)和文字,9000米的通信距離在當(dāng)時(shí)載人潛水器中最大,測(cè)深側(cè)掃聲納的分辨率高達(dá)5厘米。
5.最多安全保障:互為備用的動(dòng)力,冗余的生命支持與通信,故障檢測(cè)與應(yīng)急處理,6套應(yīng)急拋載措施。
6.最高電池容量:容量為110千瓦時(shí)安全穩(wěn)定的銀鋅電池電源系統(tǒng)。
“蛟龍”號(hào)載人潛水器于2009年開始海上試驗(yàn),連續(xù)4年成功完成了1000米級(jí)、3000米級(jí)、5000米級(jí)、7000米級(jí)海上檢驗(yàn),2012年在馬里亞納海溝創(chuàng)造了7062米的世界同類作業(yè)型載人潛水器最大下潛深度紀(jì)錄。國(guó)家海洋局從實(shí)際出發(fā),決定緊接著從2013年開始進(jìn)入5年的試驗(yàn)性應(yīng)用階段。到2017年,“蛟龍”號(hào)載人潛水器先后在我國(guó)南海、東太平洋多金屬結(jié)核勘探區(qū)、西太平洋海山結(jié)殼勘探區(qū)、西南印度洋脊多金屬硫化物勘探區(qū)、西北印度洋脊多金屬硫化物調(diào)查區(qū)、西太平洋雅浦海溝區(qū)、西太平洋馬里亞納海溝區(qū)7大海區(qū)下潛,涵蓋了海山、冷泉、熱液、洋中脊、海溝、海盆等典型海底地形區(qū)域,主要為大洋協(xié)會(huì)深海資源勘探計(jì)劃、環(huán)境調(diào)查計(jì)劃,科技部“973”計(jì)劃,中國(guó)科學(xué)院深海先導(dǎo)計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金委南海深部計(jì)劃等提供技術(shù)和裝備支撐。
“蛟龍”號(hào)的應(yīng)用開創(chuàng)了我國(guó)深海資源高效精細(xì)勘探的新模式。利用“蛟龍”號(hào)實(shí)現(xiàn)了沿預(yù)定測(cè)線間隔1米距離的全斷面近底調(diào)查、200公斤的多點(diǎn)大容量取樣,揭示了結(jié)殼區(qū)資源分布特征、礦體邊界;驗(yàn)證了多波束回波強(qiáng)度結(jié)殼勘探方法的有效性;首次取得原位洋中脊熱液流體樣品,揭示了超慢速擴(kuò)張洋中脊熱液流體特征,查明了龍旂熱液區(qū)熱液活動(dòng)及熱液產(chǎn)物分布特征;為在大洋協(xié)會(huì)和ISA已簽訂的勘探區(qū)內(nèi)劃定潛在的開礦選址提供了重要依據(jù)。
“蛟龍”號(hào)的應(yīng)用為我國(guó)精準(zhǔn)選劃和申請(qǐng)新的礦區(qū)勘探合同提供了核心調(diào)查資料。利用“蛟龍”號(hào),首次在西北太平洋采薇海山區(qū)5000米以深海底發(fā)現(xiàn)了大面積的高品位富鈷結(jié)殼;首次在西北印度洋熱液區(qū)獲取了高質(zhì)量海底礦物、巖石、熱液流體和生物樣品以及大量的海底高清視頻、照片和同步的環(huán)境數(shù)據(jù);為我國(guó)富鈷結(jié)殼和多金屬硫化物新礦區(qū)的申請(qǐng)積累了可靠數(shù)據(jù)?!膀札垺碧?hào)的應(yīng)用助力我國(guó)成為海底勘探合同數(shù)量最多、礦種最全、礦區(qū)面積最大的國(guó)家。
“蛟龍”號(hào)的應(yīng)用也開辟了我國(guó)深淵科學(xué)研究的新領(lǐng)域。利用“蛟龍”號(hào),首次在馬里亞納海溝發(fā)現(xiàn)活動(dòng)泥火山地質(zhì)新現(xiàn)象,對(duì)研究超深淵區(qū)板塊構(gòu)造活動(dòng)、俯沖與沉積作用具有重要意義;首次揭示了維嘉海山與采薇海山巨型底棲動(dòng)物具有很高的相似性,改變了海山間生物種類相似性低的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí);取得了深海生態(tài)環(huán)境新認(rèn)識(shí),發(fā)現(xiàn)不同類型熱液噴口生物群落的巨型底棲生物種類和數(shù)量有顯著差異?!膀札垺碧?hào)親臨海底開展的科學(xué)調(diào)查,為提升我國(guó)在國(guó)際海底治理的話語權(quán)發(fā)揮了重要作用。
通過試驗(yàn)性應(yīng)用階段,銜接海上試驗(yàn)與日常應(yīng)用,“蛟龍”號(hào)已累計(jì)成功下潛192次,搭乘了近600人次的海洋科學(xué)家和科技工程人員下達(dá)深海海底進(jìn)行直接觀測(cè)、取樣、測(cè)繪。其中,31個(gè)潛次作業(yè)水深超過6000米,累計(jì)獲得了1200公斤巖石和結(jié)核、結(jié)殼樣品,398管沉積物樣品,3953件生物樣品和6225.5GB地形地貌視頻等資料。
2015年3月,“蛟龍”號(hào)結(jié)束了印度洋的科考任務(wù)后,??吭谇鄭u母港的國(guó)家深?;卮a頭,國(guó)家深海基地管理中心正式啟用。中心建立了一套國(guó)家重大深海裝備開放共享的應(yīng)用管理機(jī)制,培養(yǎng)了一支載人深潛應(yīng)用發(fā)展隊(duì)伍,全面負(fù)責(zé)“蛟龍”號(hào)的業(yè)務(wù)運(yùn)行和保障。
在2018年啟動(dòng)的“蛟龍”號(hào)技術(shù)升級(jí)工作中,根據(jù)科學(xué)應(yīng)用需求,完成了載人球殼結(jié)構(gòu)全壽命監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、載體框架的優(yōu)化設(shè)計(jì)與建造、水下燈光視頻系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)、作業(yè)接口規(guī)范與增加、控制系統(tǒng)升級(jí)和測(cè)深側(cè)掃聲納國(guó)產(chǎn)化等六項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)工作,進(jìn)行了7000米級(jí)油浸鋰電池組樣機(jī)試制和試驗(yàn),完成鋰電池?fù)Q裝技術(shù)設(shè)計(jì)。通過技術(shù)升級(jí),“蛟龍”號(hào)載人潛水器的技術(shù)先進(jìn)性、安全性,可維性、可用性和作業(yè)能力均有顯著提高,可以滿足新的應(yīng)用需求,保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
“蛟龍”號(hào)載人潛水器的新母船“深海一號(hào)”于2020年8月正式下水,開展試航和船載裝備適航性試驗(yàn)驗(yàn)收工作?!吧詈R惶?hào)”船先后在國(guó)家深海基地管理中心碼頭開展了3次“蛟龍”號(hào)布放回收演練,在威海近海試驗(yàn)基地和鰲山衛(wèi)錨地開展了5次“蛟龍”號(hào)淺海下潛演練,在南海1000—3000米海試期間最大6級(jí)風(fēng)、浪高2.5米的惡劣海況下“蛟龍”號(hào)開展了5次下潛,在“蛟龍”號(hào)馬里亞納—雅浦海溝7000米級(jí)海試中21天內(nèi)完成12次下潛?!吧詈R惶?hào)”船與“蛟龍”號(hào)載人潛水器適配性得到充分驗(yàn)證,水面布放回收作業(yè)規(guī)程日漸成熟,在最近的D192潛次中,從潛水器掛上龍頭纜到回收到甲板用時(shí)僅僅15分鐘。
ISA秘書長(zhǎng)Lodge先生對(duì)“蛟龍”號(hào)給予高度評(píng)價(jià),稱贊“蛟龍”號(hào)“無疑是使人類進(jìn)入深海探索的最先進(jìn)的科技成果之一”。中國(guó)常駐ISA代表處也表示,“蛟龍”號(hào)研發(fā)和應(yīng)用對(duì)我國(guó)深海海底礦區(qū)資源勘探和開發(fā)發(fā)揮了不可替代的作用。
“蛟龍”號(hào)推動(dòng)了我國(guó)深海技術(shù)、應(yīng)用體系的跨越發(fā)展和深海關(guān)鍵裝備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。在研制與應(yīng)用過程中,“蛟龍”號(hào)原引進(jìn)的深海磁耦合推進(jìn)器、深海直流電機(jī)、浮力材料、水下燈、水密接插件、七功能機(jī)械手、超短基線、長(zhǎng)基線定位聲納、超高壓海水泵等部件已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
為提高我國(guó)深潛裝備關(guān)鍵技術(shù)的自主可控能力,早在2009年“蛟龍”號(hào)尚未完成海試之時(shí),“863計(jì)劃”又布局了4500米載人潛水器也就是“深海勇士”號(hào)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目。歷經(jīng)8年持續(xù)艱苦攻關(guān),“深海勇士”號(hào)實(shí)現(xiàn)了載人艙等耐壓結(jié)構(gòu)和材料、鋰電池新能源、海水均衡系統(tǒng)、液壓作業(yè)系統(tǒng)、聲學(xué)通信、水下定位、控制軟件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化,潛水器裝備自主化率達(dá)到95%,并于2017年10月成功完成海試,為深海載人深潛高端裝備實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造”探索了一條切實(shí)可行的路徑?!吧詈S率俊碧?hào)的成功,極大地拓展了中國(guó)企業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的制造能力,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)載人潛水器由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的歷史性跨越。
有了“蛟龍”號(hào)和“深海勇士”號(hào)的基礎(chǔ),瞄準(zhǔn)全球海洋最深處逐步成為可能。2016年,科技部適時(shí)支持了“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器研制項(xiàng)目,開啟了歷時(shí)5年的集智攻關(guān)工作。2020年11月,“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝完成8次萬米級(jí)下潛,并且實(shí)現(xiàn)了全球首次萬米深海作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高清視頻直播,使我國(guó)具有了進(jìn)入世界海洋最深處開展科學(xué)探索和研究的能力,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在同類型載人深潛裝備方面的超越和引領(lǐng)。
“用字當(dāng)頭”是大深度載人潛水器工程研發(fā)的首要宗旨,“要用”是工程立項(xiàng)的原動(dòng)力,“頂用”是工程發(fā)揮作用的生命力,“用好”是工程壽命期實(shí)現(xiàn)的保障。“蛟龍”號(hào)、“深海勇士”號(hào)、“奮斗者”號(hào)3臺(tái)大深度載人潛水器研制成功后,迄今為止已累計(jì)完成580余次下潛任務(wù),成功率達(dá)100%,成果豐碩。我國(guó)載人深潛遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)發(fā)展路線,一步一個(gè)腳印走出了中國(guó)特色的自主自強(qiáng)之路。
從“蛟龍”號(hào)到“深海勇士”號(hào)再到“奮斗者”號(hào),我國(guó)載人深潛技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自主設(shè)計(jì)、自主制造、核心關(guān)鍵技術(shù)自主可控,特別是在設(shè)計(jì)計(jì)算方法、基礎(chǔ)材料、建造工藝、通信導(dǎo)航、智能控制、能源動(dòng)力等方面實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)創(chuàng)新。以“奮斗者”號(hào)的核心部件載人球艙為例,其鈦合金材料由我國(guó)自主研發(fā),強(qiáng)度高、韌性好、可焊性強(qiáng),是國(guó)際上30年來在載人深潛技術(shù)新材料應(yīng)用上取得的首次突破之一。
“蛟龍”號(hào)的研制有效促進(jìn)了我國(guó)深海戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,帶動(dòng)我國(guó)深海能源、材料、結(jié)構(gòu)、通訊導(dǎo)航定位等高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展,帶動(dòng)深海通用元器件、高性能電池、精密傳感器、特種功能材料等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)自主可控,改變對(duì)外高度依賴的局面。這些深海通用技術(shù)和裝備,在深海油氣勘探開發(fā)、深??脊拍酥谅糜斡^光等方面的應(yīng)用前景十分廣闊,支撐我國(guó)深海戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力巨大。
以“蛟龍”號(hào)載人潛水器研發(fā)與應(yīng)用為依托,我國(guó)闖出了一條挺進(jìn)7000米深海海底之路。在創(chuàng)造世界同類作業(yè)型載人潛水器最大下潛深度紀(jì)錄的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)深海技術(shù)發(fā)展的新突破和重大跨越,成為我國(guó)深海技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。更重要的是,我國(guó)深海工程技術(shù)人員從此樹立了進(jìn)軍深海大洋的信心和決心,我國(guó)深??茖W(xué)家擁有了進(jìn)入海洋內(nèi)部探索海洋奧秘的良機(jī)??梢哉f,“蛟龍”號(hào)研發(fā)與應(yīng)用任務(wù)的圓滿完成,為“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略創(chuàng)造了良好的社會(huì)氛圍。
一系列潛水器的研制,不僅推動(dòng)了我國(guó)載人潛水器形成譜系,而且有力促進(jìn)了無人技術(shù)的發(fā)展,為我國(guó)深海大洋研究和開發(fā)工作的全面開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
從海上試驗(yàn)“沒有單位,只有崗位”的理念,到“我的工作無差錯(cuò),我的崗位請(qǐng)放心”的具體要求,中國(guó)載人深潛精神的內(nèi)涵不斷凝練與充實(shí)。伴隨著深海實(shí)踐的不斷探索,團(tuán)隊(duì)力量不斷凝聚,團(tuán)隊(duì)自信心不斷增強(qiáng),中國(guó)載人深潛精神逐漸成為整個(gè)載人深潛團(tuán)隊(duì)的靈魂。特別是在“蛟龍”號(hào)歷次海試與試驗(yàn)性應(yīng)用中,中國(guó)大洋協(xié)會(huì)作為業(yè)主單位嚴(yán)密組織,堅(jiān)持黨的領(lǐng)導(dǎo)在第一線,充分發(fā)揮黨組織的戰(zhàn)斗堡壘作用和黨員的先鋒模范作用,對(duì)“蛟龍”號(hào)的成功研制與應(yīng)用發(fā)揮了重要指導(dǎo)作用。
嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),傳承了“實(shí)事求是”的思想路線,體現(xiàn)了追求真理的科學(xué)態(tài)度,是指導(dǎo)深海載人潛水器研制和應(yīng)用的思想基礎(chǔ)和客觀要求。團(tuán)結(jié)協(xié)作,傳承了集體主義精神,體現(xiàn)了友愛互助、和諧共進(jìn)、創(chuàng)新發(fā)展的時(shí)代特色,是完成載人深潛研制和應(yīng)用任務(wù)的根本保障和堅(jiān)強(qiáng)基石。拼搏奉獻(xiàn),傳承了艱苦奮斗和革命英雄主義優(yōu)良傳統(tǒng),體現(xiàn)了胸懷祖國(guó)、不畏艱險(xiǎn)、勇往直前的豪邁氣概和忠于職守、攻堅(jiān)克難、敢于擔(dān)當(dāng)?shù)膴^斗精神,是中國(guó)載人深潛團(tuán)隊(duì)完成研制和試驗(yàn)任務(wù)的精神力量和內(nèi)在支撐。勇攀高峰,傳承了永不滿足、奮發(fā)圖強(qiáng)的進(jìn)取意識(shí),體現(xiàn)了與時(shí)俱進(jìn)、敢為人先、追求卓越的創(chuàng)新思維,是奪取載人深潛研制和試驗(yàn)勝利的執(zhí)著追求和強(qiáng)大動(dòng)力。
2012年,黨中央、國(guó)務(wù)院授予了“蛟龍”號(hào)載人潛水器7000米級(jí)海試下潛人員“載人深潛英雄”稱號(hào),授予研發(fā)與海試團(tuán)隊(duì)“載人深潛英雄集體”稱號(hào),并肯定了團(tuán)隊(duì)凝練形成的“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、拼搏奉獻(xiàn)、勇攀高峰”的載人深潛精神。2020年11月28日,習(xí)近平總書記在“奮斗者”號(hào)海試勝利返航時(shí)發(fā)來賀信指出:“從蛟龍?zhí)?、深海勇士?hào)到今天的奮斗者號(hào),你們以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度和自立自強(qiáng)的勇氣,踐行‘嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、拼搏奉獻(xiàn)、勇攀高峰’的中國(guó)載人深潛精神,為科技創(chuàng)新樹立了典范?!?/p>
深海大洋蘊(yùn)藏著無窮的奧秘和寶藏。進(jìn)入深海大洋,離不開深海裝備。目前,大洋協(xié)會(huì)正在全力打造以“蛟龍”號(hào)載人潛水器、“海龍”號(hào)無人有纜潛水器、“潛龍”號(hào)無人無纜潛水器等“三龍”大型裝備體系和深海鉆探“深龍”、深海開發(fā)“鯤龍”、海洋數(shù)據(jù)云計(jì)算“云龍”以及海面支持的“龍宮”為一體的“七龍”協(xié)同作業(yè),服務(wù)于“深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開發(fā)”戰(zhàn)略,以更好地推進(jìn)全球海底和深海大洋資源開發(fā)工作可持續(xù)發(fā)展。未來,中國(guó)載人深潛技術(shù)和裝備將為服務(wù)深海大洋事業(yè)發(fā)揮出更大的作用。