中國「深藍科考」添奇兵

4500米級載人潛器科考母船探索一號

海外網6月3日電（本報記者 張保淑）隨著6月1日在太平洋馬里亞納海溝的最後一潛，載人深潛器蛟龍號即將完成中國大洋38航次第三航段科考任務，同時，也標誌著蛟龍號為期4年的試驗性應用階段即將正式「收官」，進入常態化科考階段。然而，科技進步永無止境，攀登科技高峰永不停歇。正當蛟龍號一次又一次探秘太平洋深處的時候，我國第二台深海載人裝備——4500米級載人潛器在江蘇無錫中船重工702所完成總裝聯調，進入全流程水池試驗階段，為下一步海試做好準備。

國產化率提高到90%

有了7000米級深度的蛟龍號，我國為什麼還要研製4500米級的載人潛器呢？這無疑是很多人關心的問題。其答案在於幾個方面。第一，從根本上來說，研製適應不同需求、不同下潛深度的載人潛器是完成「建設海洋強國」目標的要求，是實現「深海進入、深海探測、深海開發」的前提條件。第二，新潛器定位在4500米級可以與蛟龍號工作深度形成很好互補關係。該潛器總設計師胡震就此指出，大洋中脊和南海地區等是我國科考的熱點，而這些地區的深度基本上在4500米以內。蛟龍號作為7000米級載人潛器，可在世界99.8％海域開展科考活動，這兩者可以很好地互補和合作。第三，4500米級潛器與蛟龍號7000米級潛器構成了通往研製萬米級載人潛器的「橋樑」。蛟龍號總設計師徐芑南指出，新研製的4500米級潛器將國產化率大幅提高到90%，特別是核心部件全部國產化，可以為研製萬米級潛器積累更多經驗，打好更堅實基礎。

與蛟龍號研製相比，新潛器最大下潛深度降低了約2500米，這意味著研製難度降低了嗎？其實不然。因為兩者研製思路和要求不同。前者作為我國第一台載人潛器，鑒於當時的技術基礎，研製時堅持的是「自行設計、自主集成」的原則，零部件的國產化率相對較低。胡震舉例說，潛水器的核心部件——載人球艙就是由我方出資，由俄羅斯用鈦合金厚板鍛造構件拼接而成；此外，蛟龍的推進器、液壓系統等不少部件也是進口的。而新潛器研製堅定獨立自主的方針，不僅實現了包括載人球艙在內的核心部件全部自主生產，而且把整體國產化率提高到9成，徹底消除受制於人的隱患。

實現球艙等核心技術突破

作為國家「863」重點項目，4500米載人潛水器於2009年立項，由曾擔任蛟龍號副總設計師的胡震擔任總設計，很快聚集了一批包括中國頂尖材料科學、自動控制科學等在內的專家和工程師進行技術攻關，實現了鈦合金載人艙球殼和充油鋰電池研製等一系列關鍵技術突破。

「載人球艙的研製不僅依賴於一個國家的科研能力，而且取決於該國工業綜合製造實力，可以說，這是國際製造業巨頭的決賽項目之一。」蛟龍號副總設計師崔維成曾這樣形容載人球艙的研製難度之大。然而，功夫不負有心人，一個來自中船重工725所的團隊和一個寶雞鈦業股份有限公司的團隊居然都實現了技術突破。前者突破了Ti80鈦合金大規格厚板研製、球瓣成型、球瓣機加工、焊接、無損探測等關鍵技術；後者則是用TC4 ELI鈦合金板材整體衝壓成兩個半球，之後將兩者通過電子束焊接縫合等技術焊接而成。製成的3個球殼都順利經過多項檢測，主要技術指標達到任務書要求，並均通過57.5兆帕壓力測試實驗。潛器集成項目總師組和總體專家組優中選優，確定其中1個用於4500米載人潛水器的載人艙。

載人球艙的設計也進行了改進，觀測窗由原來的3個增加到5個，大大開闊了視野。4500米載人潛水器副總設計師、總質量師葉聰介紹說，在潛水器運動的時候，艙內所有人員都必須密切觀察窗外，避免潛水器發生碰撞。而增加觀察窗，就使得大家觀察更方便、更全面；當然，這也要求艙內人員提升對潛器的操作水平，提高作業效率，能夠更好地保證潛器和人員安全。

此外，新潛器還有一個重要創新：用鋰電池替代了銀鋅電池，可用次數從原來的50次增加到了500次，大大延長了使用壽命，降低了使用成本。

科考母船探索一號性能強大

就在4500米級載人潛器研製工作緊鑼密鼓進行的同時，其科考母船改修和擴展工作也在有條不紊地展開。經過相關部門論證和遴選，原名「海洋石油299」的海洋工程船被確定為該潛器工作支持母船，並將其名稱更改為探索一號。

2015年3月，改修工作啟動，中船重工702所擔任設計單位，中船澄西船舶（廣州）有限公司組織實施，中科院深海科學與工程研究所負責監造。據中船澄西船舶董事長殷學明介紹，該船所有的改造設計均考慮環保節能，採用降噪、減振等技術。經過1年多努力，完成了主船體加長、生活區重建、大量艙室管路改裝、新設備安裝調試等工程。改造後的探索一號滿載排水量為6250噸，船長94.45米，型寬17.9米，無限航區，二級動力定位，續航能力大於1萬海里，自持力大於60天。

除作為深潛器的工作母船和工程試驗平台外，探索一號還具有強大的深海科考作業能力。船上建有地質、地球物理、化學、生物、冷凍樣品庫等10多個實驗室，能同時搭載60名船員、科學家及潛航員。2016年5月，探索一號抵達三亞通過驗收並進行了海試。6月下旬至8月上旬，探索一號在馬里亞納海溝海域進行我國第一次綜合性萬米深淵科考，首次實現了我國萬米海底水體取樣，出色完成了各項使命，初步顯示出其超強的科考綜合平台能力。

與探索一號投入科研實戰遙相呼應，4500米潛器也順利完成研製，並從總裝車間轉場至船塢檢查測試，再進入為期約兩個月的水池試驗階段。葉聰表示，在水池試驗階段需要把陸地上、空氣中已經進行的測試在淡水環境下進一步測試，連續進行模擬海上作業狀況的模擬測試。此外，還要進行人和潛水器的合練，讓操作駕駛調試人員熟悉相關的應急操作預案，為下一步海試做充分準備。

可以預期，如果各方面進展順利，約兩個月之後，新潛器將和它的科考母船探索一號勝利會合，首次「雙劍合璧」，聯袂進入海試階段，打造又一支中國深藍奇兵。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！