王曉波

10米,這是普通人在不攜帶任何潛水裝備時可以下潛到的深度;113米,這是一名法國潛水員創(chuàng)造的裸潛紀錄;332米,這是人在借助水下呼吸器后下潛到的最深紀錄;10898.5米,這是2012年卡梅隆搭乘的“深海挑戰(zhàn)者”號下潛到達的深度。
而中國研制的全海深載人潛水器“奮斗者”號下潛的馬里亞納海溝1萬米處,水壓超過110兆帕,相當于2000頭非洲象踩在一個人的背上。
馬里亞納海溝被稱為“地球第四極”,最深處超過1.1萬米,也就是珠穆朗瑪峰頂上再疊一座西岳華山的海拔高度……
面對如此巨大的壓力,“奮斗者”號該如何“抗壓”?世界上其他到達過這里的載人潛水器又是怎么做到的?
8年前,加拿大導演卡梅隆就曾乘坐著“深海挑戰(zhàn)者”號,成功挑戰(zhàn)了馬里亞納海溝。而潛水器抗壓的關鍵在于其結實耐壓的球形載人艙。
與世界上的其他潛水器相比,“深海挑戰(zhàn)者”號球艙的厚度相差不多,但大小不到它們的一半,可謂“皮厚餡小”,這也是卡梅隆能夠抵達萬米深處的原因。
但“深海挑戰(zhàn)者”號的球艙太小,連五六歲的兒童都很難在其中站直,無法搭載更多的科學家和科研設備。為了能在里面連續(xù)待上6小時,卡梅隆甚至要專門練習瑜伽。
為了保證載客量,載人艙要足夠大;而為了減輕潛水器的負擔,球艙又不能太重。為了承受萬米深海處的壓力,做成又大又輕又堅固的載人艙至關重要。
國產新型鈦合金材料就是解決這一問題的關鍵。
經過多年的不斷優(yōu)化和上千次的測試,中國自主研制的新型鈦合金終于問世。該材料強度高、韌性好,“奮斗者”號的球艙用其制成,可以容納最多3名科學家安全地在海底進行科考任務。現(xiàn)在,“奮斗者”號終于可以頂住巨大的海底壓力,安全載人潛入萬米深海。
在茫茫大海上,如果把“奮斗者”號看作前往深海的交通工具,那么從出門到完成任務后平安歸來,這一路上“奮斗者”號會經歷什么呢?
“奮斗者”號就像前往深海的交通工具。出門在外,首先需要確認好下潛海域的水文、氣象和地形信息,之后要對“奮斗者”號進行充油、充氧以及充電工作。
這樣,活力滿滿的“奮斗者”號,就可以從停放車間由軌道推出,到達母船艉部,通過A架向海面布放了。
3名潛航員會在潛水器推出前進入內部,在艙內進行通電檢查,確保設備運轉正常。
之后,A架的兩臺液壓臂會將潛水器提起、移動、下放,最終布放到海面上。
這時,艙門緊閉的“奮斗者”號就形成了一個密封球體,徹底將外部的海水和空氣隔絕開來。
當母船想要與“奮斗者”號聯(lián)系時,就需要使用無線電通信甚高頻通信系統(tǒng)。建立通信后,潛水器就可以等待母船上的指揮中心下達命令了。

接到下潛命令后,蛙人小隊會幫助潛水器脫鉤,潛水器就開始注水下潛。
臨近海底后,潛水器會拋掉第一組壓載鐵使自己達到懸浮在水中的均衡狀態(tài),并按照作業(yè)計劃進行海底作業(yè)。完成作業(yè)后,潛水器會拋掉第二組壓載鐵,使?jié)撍魉艿母×Υ笥谧陨淼闹亓?,上浮返航?/p>
經過幾個小時的漫長歸程,“奮斗者”號就會浮出海面,醒目的橘紅色涂裝和裝載的定位信號發(fā)射器會讓母船迅速找到“奮斗者”號?!皧^斗者”號只需依照之前的布放流程原路返回,就能平安返回母船。
從百米淺海到萬米深海,在中國載人深潛事業(yè)劈波斬浪的幾十年中,我國先后突破了多項核心深潛技術。中國一代代深潛人的“深藍夢”逐步實現(xiàn)。
“7103”救生艇是中國第一艘載人潛水器,自1971年開始研制,1986年研制成功。雖然它只能下潛300米,航速只有4節(jié),但它是那個年代最先進的救援型載人潛水器。
隨著時間的推移,中國探索海洋的深度也在隨之變化,比如1985年的“海人一號”,1994年的“探索”號等,這些越潛越深的潛水器為水下定位、聲吶探測、抗壓材料和機械控制等諸多領域積累了經驗。
2010年7月,中國第一艘自主設計和集成研制的載人潛水器“蛟龍”號下潛深度達到3759米,這標志著中國成為繼美、法、俄、日之后,世界上第五個掌握3500米大深度載人深潛技術的國家。2012年6月27日,這艘7000米級載人潛水器完成了它的終極挑戰(zhàn),最終將紀錄保持在7062米?!膀札垺碧栠€擁有世界先進的懸停和自動駕駛功能,可以抵御海流的干擾,工作時能夠穩(wěn)穩(wěn)地“定”在海底。
與10年立項、10年研制的“蛟龍”號不同,我國第二代載人潛水器——“深海勇士”號,從研制立項到海試交付只用了短短8年,且國產化程度更高,實用性更強。
不可思議的是,在2016年“深海勇士”號尚未下水的情況下,萬米級載人潛水器就開始同步研制了。
中國“奮斗者”號載人潛水器,融合了之前兩代深潛裝備的優(yōu)良“血統(tǒng)”,不僅采用了安全穩(wěn)定、動力強勁的能源系統(tǒng),還擁有更加先進的控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng),以及更加耐壓的載人球艙和浮力材料。
除了載人潛水器,我國還有“海斗”號、“海燕”號和“海翼”號等無人潛水器。其中,“海斗”號有遠程遙控和自動作業(yè)兩種模式,是中國首臺萬米級科考潛水器,讓中國擁有了自主研究萬米深海的能力。
(海 月摘自每日經濟新聞)