2021年3月16日,中國船舶集團(tuán)牽頭研制的“奮斗者”號全海深載人潛水器交付活動在三亞舉行。它是我國“十三五”國家重點研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點專項的核心研究任務(wù),在萬米級海試中顯示了巨大優(yōu)勢。
5月8日,央視《面對面》節(jié)目聚焦“奮斗者”號研發(fā)團(tuán)隊。
“奮斗者”號是我國自主研發(fā)建造的第一艘萬米級全海深載人潛水器。自2021年3月16日正式交付之后,“奮斗者”號已經(jīng)執(zhí)行了近70次下潛任務(wù)?!皧^斗者”號研發(fā)團(tuán)隊是一支朝氣蓬勃的隊伍,平均年齡僅34歲,35歲以下青年比例達(dá)到75%。
葉聰:這是很酷的事情
2016年,“奮斗者”號正式立項,是國家“十三五”規(guī)劃中“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”的核心任務(wù),目標(biāo)是研制一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、核心技術(shù)國產(chǎn)的全海深載人潛水器。在那之前,“蛟龍”號和“深海勇士”號已經(jīng)為了這個目標(biāo)探索了14年時間。
2002年,中國第一艘深海載人潛水器“蛟龍”號項目正式立項,大學(xué)畢業(yè)剛一年的葉聰成為項目組成員?!膀札垺碧栐O(shè)計最大下潛深度為7000米級,而那時,深潛在國內(nèi)仍是空白。
“奮斗者”號總設(shè)計師 葉聰:我覺得一個很有意思的事情,我跟同行去交流我做的事情時候,他們說你做的這個是什么。我們年輕時候講這是很酷的感覺,你在做一件大家并不熟悉的事情,而且它有挑戰(zhàn)的是在深度上能夠超過以往,這是很令人激動和向往的事情,那時候我們就像毛頭小伙子一樣全身心扎進(jìn)去了。
參與“蛟龍”號項目第二年,23歲的葉聰擔(dān)任總布置主任設(shè)計師,負(fù)責(zé)空間布局和作業(yè)流程的設(shè)計,之后,不同階段“蛟龍”號最重要的設(shè)計圖紙都出自他的手。
劉燁瑤:關(guān)鍵技術(shù)掌握在自己手里才不受制于人
水聲通信是“蛟龍”號首要解決的難題之一,受條件所限,“蛟龍”號采取自主設(shè)計、自主集成研制的方式,很多設(shè)備和技術(shù)都是從國外引進(jìn)購買,但是水聲通信技術(shù)卻買不到。2007年,劉燁瑤大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入中科院聲學(xué)研究所工作,正好趕上該所研發(fā)“蛟龍”號的水聲通信系統(tǒng),部門安排他參加這項技術(shù)的研究。
“奮斗者”號副總建造師 劉燁瑤:其實我不知道我要參與的是這么重要這么有挑戰(zhàn)性的項目,后來慢慢深入到這個項目里面去,了解得越來越多,覺得既然有這樣一個機會,就要把這個事情做好。“蛟龍”號是我們國家載人潛水器從零到一,從無到有的過程,前面可以說沒有先例可以借鑒,整個隊伍是一支非常年輕的隊伍,經(jīng)驗都是一點點摸索出來的。
在劉燁瑤和同事的努力下,“蛟龍”號成為全球首臺應(yīng)用高速數(shù)字水聲通信技術(shù)的載人潛水器。在水聲通信系統(tǒng)的保障下,從2009年至2012年,“蛟龍”號接連取得1000米級、3000米級、5000米級和7000米級海試成功,其間所經(jīng)歷的一件小事讓劉燁瑤更加認(rèn)識到自主研發(fā)的重要。
“奮斗者”號副總建造師 劉燁瑤:當(dāng)時在海上做實驗出現(xiàn)了一點小問題,這個設(shè)備的部件是從國外采購的,我們找到采購的代理去和老外溝通。老外說他在度假,等他度完假再來到現(xiàn)場大約過了一兩個星期,這一兩個星期我們在現(xiàn)場什么都不干,等著他來處理問題。他大約用了半天時間把這個問題就處理好了,他處理完問題就走了,我還記得他來那次在他身上花的錢可能就是我們一年的工資,更主要耗費了我們太多時間。我們整船人整個實驗都因為他設(shè)備的原因向后推遲了,所以我當(dāng)時就想這個東西我們一定要自己做,關(guān)鍵技術(shù)掌握在自己手里才能不受制于人。
為了提升自主創(chuàng)新能力,2009年,我國第二臺深海載人潛水器“深海勇士”號同步立項,它的作業(yè)能力雖然只有水下4500米,但采取自主研發(fā),國產(chǎn)化程度達(dá)到95%。在“深海勇士”號的研制中,劉燁瑤擔(dān)任主任設(shè)計師,負(fù)責(zé)聲學(xué)系統(tǒng)硬件設(shè)計以及母船聲學(xué)系統(tǒng)的改造,葉聰則擔(dān)任副總設(shè)計師和總質(zhì)量師,開始全面負(fù)責(zé)總體設(shè)計工作。
嚴(yán)開祺:突破深海載人潛水器浮力材料瓶頸
在“深海勇士”號立項的2009年,嚴(yán)開祺進(jìn)入中國科學(xué)院研究生院讀研,選擇了當(dāng)時被視為冷門的空心玻璃微球的研究課題。直徑比頭發(fā)絲還小的空心玻璃微球,與樹脂基材混合加工成又輕又抗壓的浮力材料,被視為深海潛水器的六大關(guān)鍵技術(shù)之一。上世紀(jì)50年代,美國、日本、俄羅斯等國開始研發(fā)這一技術(shù),至今仍處于保密狀態(tài)。為了攻克這項技術(shù),上世紀(jì)90年代,中科院理化技術(shù)研究所的科研人員開始進(jìn)行自主研發(fā)。
“奮斗者”號結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計師 嚴(yán)開祺:我們團(tuán)隊創(chuàng)始人宋廣智老師跟我聊過,人的一生看起來很長,但是能真正參與幾件有意義的事情,這種機會并不是很多。我經(jīng)常跟宋廣智老先生在一起,他七十多歲還到現(xiàn)場去做實驗,他經(jīng)常會跟我講他以前的經(jīng)歷,在艱苦的環(huán)境下堅持做這些事情,他的精神非常感染我,我想我們現(xiàn)在遇到的這點困難算什么。
研究生畢業(yè)后,嚴(yán)開祺留在課題組工作,2012年夏天,他主動承擔(dān)浮力材料的海試任務(wù),三次前往海南,在海上漂了40多天。2014年,“深海勇士”號立項的第五年,在一次課題匯報會上,時任“蛟龍”號總設(shè)計師的徐芑南院士看到了嚴(yán)開祺所在團(tuán)隊研發(fā)的浮力材料,而浮力材料正是當(dāng)時“深海勇士”號面臨的最大瓶頸之一。通過專家組的評審,“深海勇士”號決定采用嚴(yán)開祺所在團(tuán)隊研發(fā)的浮力材料,但是,所有的發(fā)明創(chuàng)造中,最難的跨越就是從實驗樣品到工程應(yīng)用。
“奮斗者”號結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計師 嚴(yán)開祺:我們做一個樣品,我可以在100個里挑一個最好的,但如果把它做成產(chǎn)品裝到裝備上去,在100個產(chǎn)品里面要求它全部都是一樣的,全部都這么好,是很難的。難點就在于我們小微球怎么讓它批次穩(wěn)定性放大之后,每次都一樣的,能夠提供給它這么高的強度的支撐。我印象很深刻,第一次我們?nèi)プ龇帕繉嶒灥臅r候,我們空心玻璃微球的抗壓強度一下子就降了40%。100個微球里面40個都破了,意味著浮力損失就會達(dá)到40%,這是很可怕的事情。
有兩年多的時間,嚴(yán)開祺和同事駐扎在實驗基地,失敗一個接著一個,廢品如小山般堆積,每天都在打擊中度過。
2016年12月,研發(fā)團(tuán)隊按時交付浮力材料。2017年10月,深海勇士號成功完成海試,歷經(jīng)8年的艱苦攻關(guān),它實現(xiàn)載人艙、浮力材料、鋰電池、推進(jìn)器、海水泵、機械手、液壓系統(tǒng)、聲學(xué)通信、水下定位、控制軟件等10大關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化,為深海載人深潛高端裝備“中國制造”探索出一條切實可行的路徑。
“奮斗者”號青年科研團(tuán)隊談“奮斗”
2017年,奮斗者號立項一年有余,中國載人潛水器由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的歷史性跨越將由它在挑戰(zhàn)萬米深潛中完成。
“奮斗者”號的研發(fā)繼續(xù)采用跨系統(tǒng)、跨單位、跨部門團(tuán)隊協(xié)作的方式,項目由中國船舶七〇二所牽頭,中科院深??茖W(xué)與工程研究所等30多家科研院所、高校、60余家企業(yè)、近千名科研人員參與了關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)。29歲的嚴(yán)開祺成為“奮斗者”號結(jié)構(gòu)系統(tǒng)副主任設(shè)計師,負(fù)責(zé)浮力材料的研發(fā)。32歲的劉燁瑤擔(dān)任“奮斗者”號聲學(xué)系統(tǒng)主任設(shè)計師,設(shè)計、建造、總裝、聯(lián)調(diào)、水池試驗,“奮斗者”號的進(jìn)展超常而有序。關(guān)鍵技術(shù)和領(lǐng)域上國產(chǎn)化核心技術(shù)的突破,讓奮斗號實現(xiàn)了96.5%的國產(chǎn)化率。
2020年11月10日,“奮斗者”號向馬里亞納海溝的最深處“挑戰(zhàn)者深淵”發(fā)起挑戰(zhàn)?!皧^斗者”號此次坐底深度10909米,這是海試中下潛的最大深度,再次刷新中國載人深潛的新紀(jì)錄。完成坐底之后,“奮斗者”號進(jìn)行了六個小時的作業(yè)和巡航,是目前世界上萬米深潛中持續(xù)最長的作業(yè)時間。2020年11月28日,“奮斗者”號成功完成萬米海試,勝利返航。之后,正式交付,投入了常規(guī)科考應(yīng)用。
“奮斗者”號總設(shè)計師 葉聰:奮斗者號去年又完成了51次下潛,今年也已經(jīng)開展了17次下潛,下半年我們還會有更大深度的任務(wù)。這些年一個是我們潛水器的數(shù)量在世界上應(yīng)該說是比較多,第二個從我們對海洋探索的任務(wù)來講也是越來越豐滿,像在2021年我們?nèi)_潛水器總計下潛次數(shù)有170多次,這個已經(jīng)占了全世界大深度載人深潛的一半以上,表明我們現(xiàn)在載人深潛在海底開展工作的能力,能夠為全世界的科學(xué)家提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
目前,除了負(fù)責(zé)“奮斗者”號的運營維護(hù)之外,葉聰帶領(lǐng)團(tuán)隊正在研發(fā)適用于更多場景、更多型號、全體系的潛水器,劉燁瑤忙于對“奮斗者”號水聲通信技術(shù)的迭代升級,嚴(yán)開祺忙于研制有更廣闊應(yīng)用空間的全新一代浮力材料。
“奮斗者”號結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計師 嚴(yán)開祺:我在年輕的時候遇到了這樣一個事情,我參與了,還取得了一些成果,我感覺自己的整個青春是非常飽滿的。
“奮斗者”號副總建造師 劉燁瑤:幾十年之后再看,我可能覺得我們現(xiàn)在是不是還不夠努力,我們現(xiàn)在趕上一個非常好的時代,更應(yīng)該努力工作。
“奮斗者”號總設(shè)計師 葉聰:二十年前我認(rèn)為做潛水器做海洋是特別有意義特別酷的事,我們現(xiàn)在覺得自己在做的事情是偉大過程中的一步,我們往前的步子會越來越穩(wěn)健,我們想象的海洋的應(yīng)用會跟我們?nèi)粘I睢业陌l(fā)展越來越緊密。奮斗者會不停奮斗,因為我們的征程真的是在遼闊的海洋,有大量的未知的對象等著我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)。
| 來 源:集團(tuán)公司黨群工作部
| 責(zé) 編:寧湘舒
| 校 對:周 芒
| 審 核:項 麗/甘豐錄