零丁洋
2016年早春,探索一號(hào)的舾裝尚未最終完成,內(nèi)部裝修還沒開光,便沿著繁忙的航道駛往珠江口,在那里測(cè)試船的航行部分。
這條船未來將載著四千五載人潛水器航行于世界各個(gè)大洋,船舶航行部分經(jīng)過重大改裝是否能令人滿意最受關(guān)注。
和正常行駛不同,本應(yīng)閑人免進(jìn)的駕駛室里,來自四面八方的設(shè)備承包商和技術(shù)人員聚集于此,和船東、船廠的人爭(zhēng)論溝通。
在船上的其他部位,也是同樣景象。
總的來說,試航令人滿意,老海工船發(fā)動(dòng)機(jī)、軸系主要的毛病已然不存在,即便還有些問題也是解決在望。
航行設(shè)備表現(xiàn)不錯(cuò),劉祝船長(zhǎng)有些興奮,他沒想到航速能提高這么多。雖然之后還有很多事情要做,唐古拉山還是松了口氣,一年來心神緊繃的日子終于快結(jié)束了。
母船-馬溝 2016-6
如果說四千五是“強(qiáng)勞力”,它的工作母船探索一號(hào)也不弱。還在四千五總裝前后,探索一號(hào)已經(jīng)完成了它的處女航,去過南海,兩次赴地球最深的馬里亞納海溝,借助強(qiáng)大的科考裝備,創(chuàng)造了很多中國乃至世界的第一次。
在8125米深處發(fā)現(xiàn)了獅子魚,是當(dāng)時(shí)已知生存深度最大的魚。
用我國自主研發(fā)的深海地震儀,在世界上首次獲取了萬米級(jí)海洋人工地震剖面數(shù)據(jù)。
尋找馬里亞納海溝最深點(diǎn)位置,并做了深度精細(xì)測(cè)量,有可能改寫世界公認(rèn)記錄。
一些來自不同單位的年輕工程師們,還試驗(yàn)了他們的深海機(jī)器人、水下滑翔機(jī)等等。
當(dāng)然,這些都是用萬米纜車和各種無人潛水器完成的,專業(yè)術(shù)語統(tǒng)稱為“常規(guī)海洋調(diào)查”。而載人下潛還要等四千五的總裝完成。
702總裝開始 2016-9-1
5個(gè)月后,四千五的總裝開始了,702所總裝車間里人來人往??傃b,就像一個(gè)大聚會(huì),30多個(gè)參研單位帶著自己負(fù)責(zé)研制的上百個(gè)部件,來到總體單位702所。
幾個(gè)月的時(shí)間里,四千五將在他們手里一點(diǎn)點(diǎn)搭建起來?,F(xiàn)在,我們可以來看看這艘載人潛水器大致的結(jié)構(gòu)和布局了。
四千五的外表用浮力材料和玻璃鋼做成;6個(gè)推進(jìn)器可以讓它向任意方向移動(dòng);鈦合金載人艙可以承受每平米5700噸的海水壓力,保護(hù)艙內(nèi)的3名乘員;采樣籃用來放置在海底作業(yè)的工具和采集的樣品;兩只機(jī)械手干起活兒來就像胸口掛著籃子采蘑菇的人。
安裝載人球
載人球是關(guān)鍵部件,第一個(gè)安裝。未曾想,卻發(fā)生了意料不到的事。
框架卡住了安裝路徑,載人球裝不進(jìn)去。
工程師們回到設(shè)計(jì)圖上,在電腦的虛擬世界里找到了安裝路徑,然后回到真實(shí)世界按電腦提示路徑轉(zhuǎn)展推進(jìn),果然把載人球裝進(jìn)了主框架。
從蛟龍?zhí)柕剿那?,設(shè)計(jì)上并沒有革命性的突破,但四千五仍是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn),它的最重要的進(jìn)展,就是“好用”。
不要小看“好用”這個(gè)聽上去樸實(shí)的表達(dá),它意味著,中國的深海載人潛水器技術(shù)趨于成熟,定型。
推進(jìn)器
再來看看四千五的推進(jìn)器,載人球是腦袋,那么推進(jìn)器就是腿,在總裝時(shí),推進(jìn)器,包括帶動(dòng)它旋轉(zhuǎn)的電機(jī)還要在壓力筒里做打壓試驗(yàn),看看它在模擬深海壓力下的表現(xiàn)。對(duì)深海設(shè)備來說,打壓試驗(yàn)確實(shí)是一道“鬼門關(guān)”。
從壓力筒里出來,出問題的是推進(jìn)器上一根從國外定制的電纜。這是一根融合了多種電路有著復(fù)雜絕緣層的特殊電纜,在巨大的壓力下沒有熬過來。
浮力材料
看看四千五的鋼筋鐵骨,再看看即將組裝上去的部件,你相信它沉入海底后還能浮上來嗎?它需要的是中科院理化所研制的浮力材料來提供向上的浮力。但提供多少浮力也是有分寸,要精細(xì)計(jì)算的。
不密封的艇殼
浮力材料安裝在潛水器的周邊,就像外殼。雖然它確實(shí)有保護(hù)潛水器內(nèi)部件、保持流線型的作用,卻并不是密封的外殼,這和人們熟悉的潛水艇是很不一樣的。
無一例外,浮力材料在安裝之前,也要送到壓力筒里過“鬼門關(guān)”。只有變形率、吸水率非常小的才能用來總裝,否則,潛水器就會(huì)有危險(xiǎn),下得去,上不來了。
燈光視頻
想象一下,靠著5個(gè)直徑不到20厘米的窗孔開車是什么感覺?雖然可以借助聲吶“聽”周圍的地形,設(shè)計(jì)師們還為四千五安裝了8個(gè)攝像機(jī),讓乘員能看到外邊四周景象、監(jiān)視潛水器的一些關(guān)鍵部位。
其中安裝在采樣籃上方的高清攝像機(jī)使用率最高,它一下水就開始工作,不僅可以用來監(jiān)看前方,還可以幫助科學(xué)家拍攝原生態(tài)的樣品,記錄水下工作的過程。一旦科學(xué)家和潛航員們需要復(fù)查某一時(shí)刻發(fā)生了什么,它可以全面“復(fù)盤”。在后來的歲月里,很多電視臺(tái)播出的海底奇觀,都是這臺(tái)攝像機(jī)拍攝的。
四千五的燈光也比蛟龍?zhí)枏?qiáng)大,它還可以分組開關(guān),以適應(yīng)科考或水下拍攝的需要。
在未來的日子里,這燈光將成為人類投向那個(gè)永恒黑暗、神秘世界的火炬。
載人球-人機(jī)界面
總裝現(xiàn)場(chǎng),沈陽來的祝普強(qiáng)研究員正在聯(lián)系下一步的工作。他的課題組負(fù)責(zé)組裝控制系統(tǒng),就是四千五的“大腦和神經(jīng)”?,F(xiàn)在神經(jīng)已經(jīng)布線完成,下一步要讓大腦和相連的各個(gè)“器官”開始對(duì)話。
不久前還空蕩蕩的載人球里也熱鬧起來,這里是潛航員和科學(xué)家們乘坐的地方,因此也是人機(jī)界面匯總的地方。
前半球,潛水器內(nèi)外的各種信息都在眼前顯示,潛航員和科學(xué)家在這里操控潛水器和攜帶的深??瓶荚O(shè)備。
裝在后半球的,是生命維持系統(tǒng),它要保證乘員的正常呼吸。
總裝結(jié)束
四千五的組裝,按照設(shè)計(jì)師們的時(shí)間表一步步走向終點(diǎn)。
水池測(cè)試
拖車就像個(gè)大號(hào)的嬰兒車,將剛剛出生的四千五,載往測(cè)試水池??傃b完成后,四千五所有的器官、肢體都各歸其位,各司其職,成為了一個(gè)有機(jī)的整體。而“水池測(cè)試”的重點(diǎn),是要把一個(gè)不列在研制部件清單上因素放進(jìn)去,那就是人。
水池測(cè)試的一個(gè)項(xiàng)目,三個(gè)人要在水下呆夠幾個(gè)小時(shí),感受潛水器是否好用。
來自設(shè)計(jì)師隊(duì)伍的新試航員也在這里接受駕駛載人潛水器的培訓(xùn)。中國第一位試航員葉聰,乘蛟龍?zhí)栂聺摵T囍?,就在這里接受了50個(gè)潛次的訓(xùn)練,為后續(xù)潛航員試航員的培訓(xùn)摸索了經(jīng)驗(yàn)。
緊張的水池測(cè)試還在進(jìn)行,702所又迎來了一群群的孩子。四千五的主任工程師楊申申接待了他們。孩子們還小,或許并不能完全理解眼前的一切意味著什么,但一位海洋學(xué)家說得好,將來,他們當(dāng)中能出一兩位有成就的海洋學(xué)家,就可以額手稱慶了。
這個(gè)小小的圓形水池,最深處只有十幾米,顯然不符合四千五的名號(hào),但它卻是一代代中國潛航員和載人潛水器的第一個(gè)搖籃。從這里出去,再下水,就是大海了!
深海勇士號(hào)登場(chǎng) 2017-8-15
2017年8月15號(hào),??吭诖a頭上的探索一號(hào)人聲鼎沸,四千五終于跨上了專門為它建造的工作母船——探索一號(hào)。經(jīng)過8年的攻關(guān)克難,中國自主研發(fā)的作業(yè)型4500米級(jí)深海載人潛水器到了領(lǐng)“準(zhǔn)生證”的關(guān)口,海試即將開始。這時(shí),四千五已經(jīng)有了一個(gè)響亮的大名——“深海勇士”。
出海,海試。所有的心血都要有個(gè)結(jié)果,這一天終于來到了。
深海勇士號(hào)是胡震主持設(shè)計(jì)的第二艘深海載人潛水器了,這次海試,他將第一次親身乘坐自己設(shè)計(jì)的潛水器下潛,對(duì)即將到來的海試,胡震表現(xiàn)得既自信,又實(shí)事求是。
啟航
劉心成,老海軍出身,曾是蛟龍?zhí)柡T嚨目傊笓],今年63歲,已經(jīng)退休的他又被請(qǐng)回來當(dāng)了領(lǐng)隊(duì)。
在2168號(hào)海監(jiān)船的陪伴下,探索一號(hào)緩緩離開碼頭,駛向第一個(gè)試驗(yàn)海區(qū)。
南海,這片被老輩子漁民稱作“祖宗?!钡牡胤剑?jīng)養(yǎng)活了一代又一代的南海漁民。這里,也是中國深海載人潛水器的搖籃,蛟龍?zhí)柺菑倪@里開始海試的,未來萬米級(jí)載人潛水器的海試也將從這里起步。
水面支持-初試
海試的第一天,天空半陰半晴,海面比較平靜,這里離開三亞不遠(yuǎn),水深只有50米。之后,會(huì)越來越深。
第一項(xiàng)測(cè)試十分謹(jǐn)慎,深海勇士下水后,不解纜,不下潛,甚至不上人。測(cè)試結(jié)束后,再回收到甲板上,對(duì)水面支持團(tuán)隊(duì)和布放回收裝備的考驗(yàn)才是重點(diǎn)。
測(cè)試開始,深海勇士沿著軌道移出潛水器庫,慢慢向船尾移動(dòng),卻不知為什么,忽然被叫停。
原來有人發(fā)現(xiàn)高懸于A架之上的一塊格柵板松動(dòng)了,所幸沒落下來砸著人。好在不參加布放的人都按規(guī)定站在作業(yè)區(qū)外邊觀看,他們來自不同的單位,當(dāng)中很多人是第一次參加載人潛水器的海試,甚至是第一次出海。
后甲板,布放和回收載人潛水器時(shí)最忙碌,也最容易發(fā)生危險(xiǎn)的地方。葉聰覺得有必要給大家重申一下規(guī)矩。
一個(gè)新裝備投入測(cè)試后,操作它的人就成了決定性的因素。中科院深海所為水面支持團(tuán)隊(duì)制定了操作規(guī)程,規(guī)程是在蛟龍?zhí)柹厦鞒鰜淼模?jīng)歷過大洋風(fēng)浪的磨礪。
眼下,船長(zhǎng)劉祝、A架操作手蓋文慶、水面支持部門長(zhǎng)李彬率領(lǐng)的水面支持團(tuán)隊(duì)是船上最為忐忑不安的一群,蛟龍?zhí)栠€在升級(jí)之中,他們甚至沒有事先練手的機(jī)會(huì),這就真刀真槍地開干了。
向9A架事故
探索一號(hào)船尾最顯眼的是A架,從后甲板望去,恍若一道進(jìn)入深海之門,矗立海天之間,威嚴(yán)而神秘。它是把載人潛水器放入水中或吊上甲板的唯一裝備,說起A架的重要性,還有一段往事……
5年前的印度洋上,向陽紅9號(hào)正在回收蛟龍?zhí)栞d人潛水器,A架上一個(gè)液壓泵忽然發(fā)生故障,液壓油暴雨般潑灑下來。A架像失了血的巨人,有心無力地一次次試圖拉起上浮到海面的蛟龍?zhí)枺瑓s無力回天。
向陽紅9號(hào)經(jīng)歷了一個(gè)氣氛緊張的不眠之夜,人們?cè)诘母呒苌蠆^力搶修,備用液壓泵終于安裝成功,黎明時(shí),蛟龍?zhí)柣氐搅思装迳?。不難想象,如果A架修不好,在大洋之中,人們會(huì)面臨怎樣棘手的局面。
令人擔(dān)心的是,四千五海試會(huì)不會(huì)發(fā)生類似的情況。
(來源:中國科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所)
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