深海載人潛水器潛航員培養(yǎng)模式探究

張奕 丁忠軍 高翔

摘要：為了加快建立深海載人潛水器潛航員體系，實(shí)現(xiàn)深海載人潛水器業(yè)務(wù)化運(yùn)行，提高我國(guó)載人深潛科考作業(yè)水平，文章結(jié)合“深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開發(fā)”戰(zhàn)略需要，分析研究了載人潛水器作業(yè)環(huán)境、作業(yè)需求和潛航員崗位要求。提出了能力、知識(shí)、技能三位一體化的培養(yǎng)模式和基于專家系統(tǒng)課程設(shè)置架構(gòu)，實(shí)踐表明該培養(yǎng)模式科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，極大地推動(dòng)了“蛟龍”號(hào)載人潛水器潛航員隊(duì)伍的培育，對(duì)未來(lái)我國(guó)深海載人潛水器潛航員培養(yǎng)具有重要的指導(dǎo)意義。結(jié)合培訓(xùn)的實(shí)際情況，讓潛航員培養(yǎng)工作順利開展，提出構(gòu)建科學(xué)的管理體制、完善潛航員培養(yǎng)保障機(jī)制、建立系統(tǒng)的制度保障制度等建議。

關(guān)鍵詞：深海載人潛水器;潛航員;培養(yǎng)模式;專家系統(tǒng);崗位要求

中圖分類號(hào)：G4;P7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-9857（2020）01-0021-05

Abstract：In order to speed up the pilot system of deep-sea manned submersible，realize the operational operation of deep-sea manned submersible，improve the operation level of manned deep-sea submersible research in China，this paper combined the strategic needs of “deep-sea entry，deep-sea exploration，deep-sea development”，analyzed and researched the working environment，requirements of submersible and the post requirements of pilot.The training mode of ability，knowledge and skill altogether，and the curriculum structure based on expert system were put forward.The practice showed that the training mode was scientific，rigorous and had greatly promoted the cultivation of pilot crew of Jiaolong manned submersible.It has important guiding significance for the pilots training in the future.Combined with the actual situation of training，some suggestions were put forward，such as constructing scientific management system，perfecting the support mechanism of pilot training，establishing a systematic system guarantee system and so on.

Key words：Manned submersible，Pilot，Training mode，Expert system，Post requirements

0 引言

載人潛水器是實(shí)現(xiàn)“深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開發(fā)”的重要技術(shù)裝備，是深海研究開發(fā)的利器。“蛟龍”號(hào)載人潛水器是目前國(guó)際上下潛深度最大的作業(yè)型載人潛水器，其于2012年成功下潛至7 062 m的深度，迄今已完成152次下潛作業(yè)[1]。潛航員作為載人潛水器的駕駛?cè)藛T，是載人深潛任務(wù)的主要執(zhí)行者之一，其主要職責(zé)包括駕駛潛水器執(zhí)行下潛作業(yè)任務(wù)并安全返航，開展?jié)撍骶S護(hù)保障和技術(shù)升級(jí)等。更重要的是潛航員作為下潛組的負(fù)責(zé)人，需要對(duì)潛水器及人員安全高度負(fù)責(zé)。潛航員隊(duì)伍建立直接關(guān)系到載人深潛勘探作業(yè)水平。

2006年，我國(guó)公開選拔與培養(yǎng)了第一批共兩名深海載人潛水器職業(yè)潛航員，2013年，國(guó)家深海基地管理中心面向全社會(huì)公開選拔了我國(guó)第二批深海載人潛水器潛航員。這支潛航員隊(duì)伍從“蛟龍”號(hào)海試到試驗(yàn)性應(yīng)用階段發(fā)揮了重要的作用，已經(jīng)成為“蛟龍”號(hào)下潛作業(yè)及維護(hù)保障的中堅(jiān)力量。

在前人的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有潛航員隊(duì)伍的建設(shè)情況，針對(duì)這一特殊崗位開展研究，探究更完善、更科學(xué)、更合理的培養(yǎng)模式，并制定相應(yīng)的保障機(jī)制，對(duì)我國(guó)潛航員隊(duì)伍的建立具有重要意義。

1 潛航員作業(yè)環(huán)境

深海載人潛水器通常是在幾千米深的海底進(jìn)行作業(yè)，深海環(huán)境具有未知性、極端性和復(fù)雜性[2]，且潛水器系統(tǒng)復(fù)雜、操作難度大，對(duì)潛航員的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)、專業(yè)知識(shí)技能等各個(gè)方面都提出了很高的要求。

潛航員及其他下潛人員需要在耐壓的載人艙內(nèi)完成下潛作業(yè)任務(wù)，為了具有較強(qiáng)的耐壓能力，載人球的直徑通常較小，下潛人數(shù)通常為3人，且艙內(nèi)布置有操控面板、生命支持系統(tǒng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)等設(shè)備，留給下潛人員的活動(dòng)空間非常小。長(zhǎng)時(shí)間蜷縮狀態(tài)高強(qiáng)度作業(yè)對(duì)于潛航員來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

潛水器下潛作業(yè)期間，艙內(nèi)溫度及濕度都會(huì)有較大變化，在水面期間艙內(nèi)溫度及濕度都很高，隨著下潛深度增加，艙內(nèi)溫度及濕度逐漸下降，并且艙壁會(huì)凝結(jié)大量冷凝水，使得潛航員的體感溫度更低，長(zhǎng)期寒冷潮濕的環(huán)境對(duì)于潛航員的身體有很大影響。

目前深海載人潛水器主要在熱液區(qū)、海山區(qū)等環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境下作業(yè)，期間潛航員需要保持注意力高度集中，如遇突發(fā)狀況，需要潛航員冷靜、快速地進(jìn)行處置，確保下潛人員及設(shè)備的安全。這對(duì)潛航員的心理狀態(tài)有很高的要求。

綜上所述，深海載人潛水器潛航員的海底作業(yè)環(huán)境可以總結(jié)為：空間狹小、持續(xù)作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)、冷熱溫差大、陰暗潮濕、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、突發(fā)狀況較多。

2 潛航員崗位要求

針對(duì)上述極端復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，對(duì)潛航員的心理、體能、專業(yè)技能都提出了很高的要求。為了更加全面地了解潛航員的職業(yè)需求，參考《國(guó)家職業(yè)分類大典》[4]相關(guān)調(diào)查項(xiàng)目，在廣泛調(diào)研我國(guó)從事載人深潛工作的有關(guān)專家的基礎(chǔ)上，用定量統(tǒng)計(jì)法，從職業(yè)能力、職業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能3個(gè)方面構(gòu)建潛航員的職業(yè)能力框架。

2.1 問(wèn)卷分析

在調(diào)查問(wèn)卷中，30位長(zhǎng)期從事海洋調(diào)查領(lǐng)域的專家根據(jù)潛航員職業(yè)所需具備的能力、知識(shí)、技能等方面的各個(gè)指標(biāo)按照不重要、有點(diǎn)重要、重要、非常重要、極度重要的等級(jí)進(jìn)行選擇，將問(wèn)卷匯總整理后，將選擇“重要”以及上等級(jí)超多67%（2/3）的指標(biāo)篩選出來(lái)，其他指標(biāo)剔除。得到潛航員在能力、知識(shí)和技能3個(gè)方面的崗位要求（圖1至圖3）。

2.2 權(quán)重計(jì)算

根據(jù)以上結(jié)果，本研究基于模糊綜合評(píng)價(jià)的方法計(jì)算出每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，以便下一步更好地制訂潛航員的培養(yǎng)方案。

首先，確定權(quán)重向量A。將3類問(wèn)卷中的重要性選項(xiàng)進(jìn)行賦值，其中不重要賦值1、有點(diǎn)重要賦值2、重要賦值3、非常重要賦值4、極度重要賦值5。由于選擇重要及以上數(shù)據(jù)進(jìn)入統(tǒng)計(jì)，則這3個(gè)選項(xiàng)的權(quán)重見(jiàn)表2。

其次，根據(jù)對(duì)于3類問(wèn)卷重要以上選項(xiàng)的選擇比例情況，構(gòu)建權(quán)重判斷矩陣R。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，潛航員能力、知識(shí)和技能3個(gè)方面的權(quán)重判斷矩陣R分別如表3所示，根據(jù)權(quán)重向量A和權(quán)重判斷矩陣R可以得到3類調(diào)查問(wèn)卷中每個(gè)指標(biāo)的向量，以類別為單位分別進(jìn)行歸一化處理，并將權(quán)重大小按照降序排列，結(jié)果詳見(jiàn)表3。

基于以上結(jié)果，可以初步得出潛航員在能力、知識(shí)和技能方面的崗位需求及其重要性排序，結(jié)合潛航員的實(shí)際工作，參考國(guó)內(nèi)航天員的崗位要求，我們?cè)黾泳C合素養(yǎng)崗位要求，主要包括與媒體溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、抗暈船能力、狹小黑暗空間作業(yè)能力和應(yīng)急反應(yīng)能力等。

3 潛航員培養(yǎng)方案研究

從潛航員崗位要求可以看出，作為國(guó)家戰(zhàn)略性人才，該職業(yè)對(duì)身體素質(zhì)、心理素質(zhì)和專業(yè)知識(shí)技能等方面都提出很高的要求。因此，一名通過(guò)嚴(yán)格選拔程序入選的實(shí)習(xí)潛航員一般需要1～2年的培訓(xùn)周期使其成為能夠滿足該職業(yè)要求的正式潛航員。在培訓(xùn)周期內(nèi)，制訂科學(xué)合理的培養(yǎng)方案尤為重要，潛航員的培養(yǎng)方案是在參考潛航員的崗位要求，通過(guò)實(shí)施有針對(duì)性的培訓(xùn)計(jì)劃而制訂的，最終達(dá)到培養(yǎng)出符合職業(yè)要求的潛航員的目的。

結(jié)合潛航員的職業(yè)特點(diǎn)以及現(xiàn)有潛航員培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，遵循“理論與實(shí)踐相結(jié)合，突出實(shí)操培訓(xùn)”的原則，提出了適合深海載人潛水器潛航員的人員培養(yǎng)方案。

3.1 職業(yè)能力培養(yǎng)方案

上崗資格：

身體、心理及其他綜合能力方面能夠適應(yīng)潛航員工作，使其順利完成下潛作業(yè)任務(wù)。

培養(yǎng)方案：

①定期開展體質(zhì)體能及前庭功能訓(xùn)練;

②聘請(qǐng)有資質(zhì)并有經(jīng)驗(yàn)的心理輔導(dǎo)老師開展壓力管理與調(diào)試、心理相容性、心里放松、心理表象、狹小密閉空間心理適應(yīng)等訓(xùn)練;

③開展綜合能力培養(yǎng)訓(xùn)練，主要包括：軍訓(xùn)、英語(yǔ)、溝通技巧、政策與形勢(shì)分析、人文素質(zhì)、演講與口才等。

培養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)以適應(yīng)潛航員職業(yè)的特殊性和工作環(huán)境的極端性為所求的綜合素質(zhì)培訓(xùn)，使?jié)摵絾T具有合格穩(wěn)定的體能及心理狀態(tài)，拓展?jié)摵絾T的知識(shí)面，提升綜合素養(yǎng)，使得潛航員成為知識(shí)結(jié)構(gòu)全面、綜合素質(zhì)突出的復(fù)合型人才。

3.2 職業(yè)知識(shí)培養(yǎng)方案

上崗資格：

①機(jī)械工程、電氣工程、電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程、船舶與海洋工程及相關(guān)專業(yè)全日制本科及以上學(xué)歷;

②熟練掌握潛水器各系統(tǒng)理論教材的內(nèi)容并通過(guò)測(cè)試。

培養(yǎng)方案：①編制潛航員專用教材，安排有授課經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)老師進(jìn)行授課;

②參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流、專題研討活動(dòng);

③鼓勵(lì)參加高層次繼續(xù)教育。

培養(yǎng)目標(biāo)：全面地掌握載人潛水器設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域及海洋科學(xué)研究相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)與通用技術(shù)。

3.3 職業(yè)技能培養(yǎng)方案

上崗資格：

①掌握深海載人潛水器操控技術(shù)，具備獨(dú)立執(zhí)行下潛任務(wù)的能力;

②能夠獨(dú)立進(jìn)行潛水器某一或者多個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)保障及故障排查工作。

培養(yǎng)方案：①利用理論授課、模擬器、水池訓(xùn)練等方式進(jìn)行潛水器駕駛操作、機(jī)械手作業(yè)、作業(yè)工具使用、應(yīng)急處置等方面的培訓(xùn);

②利用潛水器日常維護(hù)、備航、海上維護(hù)保障等環(huán)節(jié)開展實(shí)操訓(xùn)練。

培養(yǎng)目標(biāo)：①培養(yǎng)潛航員學(xué)員的駕駛操控技能，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終具備獨(dú)立駕駛潛水器在水下執(zhí)行任務(wù)的能力;

②培養(yǎng)潛航員學(xué)員的潛水器維護(hù)維修保障技能，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)獨(dú)立開展?jié)撍骷夹g(shù)維護(hù)與升級(jí)改造的能力，并具備航次準(zhǔn)備與水面支持系統(tǒng)操作維護(hù)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

該培訓(xùn)方案制訂以來(lái)，成功指導(dǎo)培養(yǎng)了我國(guó)第二批深海載人潛水器潛航員，在培訓(xùn)方案的指導(dǎo)下，第二批潛航員學(xué)員順利完成了能力、知識(shí)和技能三大模塊的培訓(xùn)工作，并圓滿完成了“蛟龍”號(hào)試驗(yàn)性應(yīng)用航次的維護(hù)保障及下潛作業(yè)任務(wù)，經(jīng)考核順利畢業(yè)，成為正式潛航員。

結(jié)合培訓(xùn)的實(shí)際情況，目前潛航員培養(yǎng)模式還有不足，需要統(tǒng)籌考慮，讓潛航員培養(yǎng)工作順利開展。

（1）構(gòu)建科學(xué)的管理體制。潛水器的不斷發(fā)展意味著對(duì)潛航員的需求以及技術(shù)要求將越來(lái)越高，作為國(guó)家特殊人才，對(duì)潛航員的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜、嚴(yán)格的過(guò)程。需要全社會(huì)各個(gè)方面通力協(xié)作、形成合力，建立一個(gè)完善科學(xué)的潛航員培訓(xùn)管理體制顯得尤為重要。目前，“蛟龍”號(hào)載人潛水器潛航員由國(guó)家深海基地管理中心進(jìn)行管理，深海中心專門成立了潛航員管理辦公室用來(lái)負(fù)責(zé)潛航員的全面管理工作。隨著潛航員管理工作的深入，潛航員管理體制應(yīng)該更加細(xì)化和專業(yè)化，參照航天員的管理模式，我們提出了潛航員組織管理機(jī)制組成（圖4），從而為潛航員的選拔培訓(xùn)管理提供保障。

（2）完善潛航員培養(yǎng)保障機(jī)制。潛航員的培養(yǎng)需要各方面的保障及技術(shù)支持。首先是師資力量的保障，潛航員操作的是系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、技術(shù)領(lǐng)先的高精尖深海裝備，潛水器各個(gè)分系統(tǒng)的理論及實(shí)踐培訓(xùn)需要業(yè)內(nèi)專業(yè)的、有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀教師或相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)教學(xué)，潛航員的心理、綜合素質(zhì)等的培訓(xùn)同樣需要有培訓(xùn)特殊人才經(jīng)驗(yàn)的老師來(lái)實(shí)施教學(xué)工作，以保證培訓(xùn)質(zhì)量。為此需要聯(lián)合全國(guó)涉海高等院校、研究所、企事業(yè)單位的優(yōu)勢(shì)資源，集中力量做好培訓(xùn)工作。其次客觀條件保障。潛航員的培訓(xùn)涉及理論、操作、體質(zhì)體能和心理等各個(gè)方面，培訓(xùn)單位需要建設(shè)專門的訓(xùn)練館，里面配備模擬器、訓(xùn)練水池、專用訓(xùn)練器材等設(shè)備，以保證培訓(xùn)工作順利實(shí)施。

（3）建立系統(tǒng)的制度保障制度。要系統(tǒng)地管理好潛航員、培訓(xùn)好潛航員，完善的管理制度必不可少，在科學(xué)完善的管理制度下，潛航員的培養(yǎng)工作才能公平、有效、科學(xué)的開展。同時(shí)建立完善的考核測(cè)評(píng)機(jī)制，并由專業(yè)機(jī)構(gòu)頒發(fā)證書，使?jié)摵絾T職業(yè)逐步正規(guī)化，在激發(fā)潛航員工作興趣的同時(shí)給潛航員一定的職業(yè)保障。

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