创造了7062米的中国载人深潜记录金莎国际娱城网络平台:,我对2020年让中国潜水器开进极限深渊充满信心

其中有国家海洋局极地考察办公室副主任秦为稼和原蛟龙号载人潜水器总体与集成项目负责人、第一副总设计师崔维成两位海洋领域的科学家,以秦为稼为领队的中国南极第32次考察队,成为我国首个万米级载人潜水器,我对2020年让中国潜水器开进极限深渊充满信心,崔维成从载人潜水器的研制开始讲起,崔维成从2002年起主要从事大深度载人潜水器的研制工作,上海海洋大学迈出探秘海洋深渊第一步,全球海洋的深渊海沟有26条

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据悉,秦为稼曾经6次到达南极,包括1996年带领中国第一支南极内陆考察队开始冲击南极被研究最少的区域之一的南极大陆最高点“冰穹A”。2015年12月,以秦为稼为领队的中国南极第32次考察队,借助中国首架极地固定翼飞机,搭载冰雷达等传感设备,在南极洲东部伊丽莎白公主地区上空数千平方公里的区域考察了冰下特征,发现了地球上最长的峡谷和南极冰盖最大的融水流域之一。

他的计划是,第一步,先做出一个无人潜水器着陆器的样机,去南海完成4000米海试。第二步,设计11000米无人潜水器和三台可作业的着陆器,完成11000米马里亚纳海沟的海试。第三步,造出全世界首台11000米全海深载人潜水器。2018年年底,完成总装联调和水池试验;2019年至2020年海试,挑战马里亚纳海沟1.1万米的极限深度。

报告会上,崔维成从载人潜水器的研制开始讲起,向华南理工大学师生讲述了一个又一个发生在“蛟龙号”背后的故事。

10月29日获悉,9月26日至10月25日,上海海洋大学深渊科学技术研究中心研制的我国首台万米级无人潜水器彩虹鱼号和着陆器,在南海成功完成4000米级海试,标志着中国人探秘万米深渊迈出了实质性的第一步。

英国《自然》杂志网络版20日公布了由其记者编辑选出的十位有代表性的中国科学家,他们在各自领域都具有重要影响,对提升中国在全球科学领域的地位发挥了重要作用。其中有国家海洋局极地考察办公室副主任秦为稼和原蛟龙号载人潜水器总体与集成项目负责人、第一副总设计师崔维成两位海洋领域的科学家。<

在崔维成看来,人们常常将载人航天与深海勘探作比较。从人数上来看,全球已有400多人进入过太空,而仅有3人成功下潜到马里亚纳海沟最深处。从这个角度讲,下海的难度比上天要更大。如今,他的万米海深载人潜水器“三步走”已经完成第二步。

另外,载人潜水器上所有的部件或设备,如载人球、浮力材料等,都面临着在水下使用的新难题。有些在陆地上相当成熟的技术,如电机、泵、阀之类,到了水下要求体积小、重量轻、耐海水高压和腐蚀。

既做科研人员也当技术工人

此次入选“中国科学之星”的科学家还包括环保部部长陈吉宁、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳等。

崔维成:出故障以后,驾驶员把总下潜器抛掉,自己浮上来。一般情况下,把潜水器调到甲板上来,大家一起排除故障。如果陷在泥里上不来,就释放应急浮标,一根缆绳会浮上来,上面就通过绳子把潜水器拖上来。自救的手段配得很全,应急浮标配了五六十年,但现在还没用过。

立项之后,又经过十年的科研攻关,终于完成了我国载人潜水器的方案设计、制造组装直到海上试验。

我国蛟龙号创造的深潜纪录是7062米。在此基础上,上海海洋大学深渊科技研究中心主任、蛟龙号第一副总设计师崔维成带领团队,向11000米深渊发起挑战。去年,在市科委重点项目支持下,团队将目标设定为:研制出以万米级作业型载人潜水器为核心的深渊科学技术流动实验室。

崔维成是中国载人深潜计划的领导者之一,曾担任蛟龙号载人潜水器总体与集成项目负责人。2012年6月,在西太平洋马里亚纳海沟进行的海试中,蛟龙号下潜深度达7062米。此次海试成功,创造了国际上同类作业型载人深潜器最大下潜深度纪录,标志着中国已经具备在全球99.8%以上海域开展深海资源研究和勘查的能力,同时也标志着中国深海载人潜水器达到国际先进水平。崔维成表示,他的下一个目标是到达地球上最深的地方——深达11000米的马里亚纳海沟底部的挑战者深渊。

饿到受不了才吃东西

中国载人潜水器的研制几乎从零开始,其困难显而易见——载人潜水器有多重?要有什么部件?各个部件如何配置在一起?总之,没有人知道深水的载人潜水器应该怎么设计。

今年9月,团队研制的2台全海深装备万米级着陆器和无人潜水器完成总装。其中,彩虹鱼号无人潜水器除了水下摄像机、水下灯和部分电缆进口外,布放与回收系统、中继站系统、光纤缆、水面控制系统均实现100%国产化,潜水器本体系统国产化率达到95%。崔维成说:按照计划,我们今年要完成南海4000米级海试,而10月是一年中适合海试的最晚一个月,所以从今年下半年起,我们团队几乎每天加班加点,终于赶上了进度。

黑暗、诡谲的深海,静谧得可怕。崔维成说,潜入7000米深海并不像想象中那么刺激和恐怖。“在无声的世界,十多个小时不说话挺无聊的,也有些压抑。”

崔维成从2002年起主要从事大深度载人潜水器的研制工作。他不仅担任着载人潜水器的设计研制工作,而且在每次深潜海试的时候,他都是第一次下潜的试航员之一。正是他和他的潜/试航员团队一次又一次潜入深海,创造了7062米的中国载人深潜记录。

装备多个系统100%国产化

广州日报:万米载人潜水器的制造难点在哪里?

11月11日上午,中国“蛟龙号”载人潜水器总体与集成项目负责人,第一副总设计师崔维成在华南理工大学为该校土木与交通学院师生讲解“蛟龙号”载人潜水器的研制及其意义。

集聚国内外智慧研制载人舱

广州日报:出现故障如何排除?

同时,“蛟龙号”的成功极大鼓舞了中华民族的士气,特别是国家将海洋与航天同等看待,使从事海洋领域研究开发的专业人士备受鼓舞。

与此同时,海洋大学深渊科技研究中心与一家民营企业合作,由后者出资,联合中信特钢集团研究院、上海材料研究所、宝钢研究院等,开展利用耐蚀合金钢制造载人舱的研发工作。这种钢材料的强度比马氏体镍钢更大,可以承受大洋11000米深度的巨大压力。之所以既与国外一流企业合作,又联合国内民营企业和科研机构,是想集聚国内外科技创新智慧,提高11000米级载人舱研制的成功率。吴辛解释说。

崔维成:深海生活其实很闷。除了作业,没事干时大家就聊天。也带了很多吃的东西,但没有厕所,不饿到一定程度不能吃东西,直到快返回,不用上厕所了,才敢吃东西。吃的东西是简单的冷食,一般都是巧克力、苹果等。

上世纪七、八十年代,美国载人潜水器ALVIN号在海洋科学研究中作出的重大发现,在世界上掀起了研制载人/无人潜水器的一个高潮。

国际上对海洋的深度区间划分是:3500米至6500米为深海,6500米至11000米为深渊。全球海洋的深渊海沟有26条,总面积超过美国本土。那里存在着深渊生物圈等独特资源,等待人类的发掘。1960年,美国人华尔什和毕卡第乘坐曲斯特号,潜入大洋最深极最大深度11000米左右的马里亚纳海沟;2012年,美国导演卡梅隆乘坐深海挑战者号重返马里亚纳海沟。他们三人乘坐的都是探险型深潜器,无法进行科学考察。由于缺少作业型深渊潜水器,全球科学家对深渊的认知还很有限。

深潜前要先签“生死状”

“蛟龙号”第一副总设计师崔维成

要实现这一目标,载人舱的研制是重中之重。彩虹鱼深海科技公司董事长吴辛介绍,公司和海洋大学深渊科技研究中心合作,采取了两条腿走路的方法。彩虹鱼公司与芬兰LOKOMO公司签约合作,利用超高强度材料马氏体镍钢开展载人舱关键技术研究。这家公司曾为前苏联和平号潜水器建造过两个6000米级载人舱,具备很高的技术能力。

崔维成:我的目标是2020年前完成研制,科技部也是这样要求的,大家都往这个方向努力。即便2020年还没研制成功,这个过程中我们解决了一些关键技术,精力不会白费。

在这种情况下,研究人员带着对祖国海洋事业的热爱,一点一滴收集资料,一个一个攻破难题,终于突破了载人潜水器研制的为核心的总体设计和集成技术,提出了大型复杂工程系统接口处理的四要素法,并采用了新的多学科设计优化方法。

国家政府部门组织实施的此类海试,经费通常为千万元级。但海洋大学团队的海试经费只有300万元,而且浙江民营企业为彩虹鱼号建造的张謇号科考母船尚未竣工,科研团队不得不过紧日子,租借了一艘甲板货船。

崔维成研发万米潜水器的进展超出预期。2016年12月27日,他设计的“彩虹鱼”号深渊无人探测器成功着陆马里亚纳海沟最深处,使我国成为世界上第三个掌握全海深无人深潜器技术的国家。

一般来说,国外的深水潜水器研制之前,往往会先研制一个2000~3000米级别的潜水器作为研究过渡,但是这样研制周期长,花费也大。崔维成说,蛟龙号7000米级载人潜水器的研制选择了跨越式发展的路子。他们只用了10年时间,花了不到5亿人民币的经费,就把我国的深海载人技术从600米的水平,一下提升到同类型三人作业型载人潜水器的国际大下潜深度——7000米。

上海海洋大学迈出探秘海洋深渊第一步

崔维成:近日,我国万米潜水器的核心构件——载人球舱冲压成功。冲压就是将一块巨大的钛合金板材用垂直的圆柱体打压变形,使它变成一个“碗”,两个“碗”扣在一起,就成了载人潜水器的球舱。球舱冲压成功为潜水器的建造奠定了基础。这是所有部件里最难啃的骨头。它是潜航员乘坐、驾驶潜水器的活动区,也是整个潜水器的心脏。要保证潜航员的安全,球舱的薄厚、尺寸、性能、甚至圆度都有严苛的要求。这是中国率先在国际上研制的技术。

“蛟龙号”7000米级海试的成功得到了国际深潜界的高度认可。国际深潜第一人、1960年下到马里亚纳海沟的深潜英雄Don
Walsh,2012年刚下到马里亚纳海沟的着名电影导演卡梅隆,日本潜水器协会主席、东京大学教授Tamaki
Ura,美国载人潜水器协会主席William
Kohnen等人均发来邮件,祝贺中国科学家取得的成功。

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广州日报:万米潜水器研发有何新进展?

成就获国际同行高度认可

根据计划,海洋大学团队完成4000米级海试后,将继续开展无人潜水器、着陆器的研制工作。2016年下半年,随着4800吨级张謇号科考母船下水,他们将于8至9月乘坐这艘船前往马里亚纳海沟区域,进行11000米无人深潜测试。2017年,开展从南极至北极的极地深渊科考探索之旅。2019年,全海深载人潜水器将冲击马里亚纳海沟,把中国科学家送至大洋最深极,成为继美国人之后第二批到达那里的探索者。

崔维成:有一次我们返回时,潜水器卡住,采样篮沉到淤泥里去了。当时我们心疼,舍不得丢掉,还是把它拔出来了。采样篮一大块被划破了,让我们惊出一身冷汗。

他举例说,国外其余五个载人潜水器只进行一次设计深度的海上试验,如果发现了故障,上来排除掉之后也不会再次海试;而“蛟龙号”7000米级的海试非常充分,如果发现了问题,在甲板上排除掉之后还会再次通过海试予以确认。

货船有非常大的甲板空间,可以搭载着陆器、无人潜水器等装备,但海试所用的其他设施,如参试队员居住舱、大型汽车吊、挂缆小艇都需要试验队自行解决。在船上我们既做科研人员,也当技术工人,海试期间每天干到凌晨。苦是苦了点,但以非科考船为母船进行海上试验的经历,为我国开展类似海试提供了新的廉价选项。无人潜水器总设计师胡勇告诉记者。