“奋斗者”号全海深载人潜水器完成万米海试 胜利返航

据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道，11月28日上午8时30分左右，随着一阵汽笛声响，在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船在海南三亚南山港码头靠泊下锚，成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号也随船胜利返航。我国成为世界上第二个实现万米载人深潜的国家。

“奋斗者”号载人潜水器是“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”专项支持的深海重大科技装备。如今，它探索万米海底的奥秘，获取了大量生物、地质等深渊海底样品，载誉而归。“奋斗者”号给人们带来了怎样的海底世界？完成万米深潜纪录的过程中，攻克了哪些技术难题？

11月10日8时12分，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号成功坐底世界最深处马里亚纳海沟，坐底深度10909米，创造了我国载人深潜的新纪录，三位潜航员第一时间向全国观众分享了他们的心情。“奋斗者”号在马里亚纳海沟区域共开展了13次下潜，其中8次下潜超过10000米。

11月19日，“奋斗者”号第四次探底，来自中国科学院深海科学与工程研究所的女科学家贺丽生首次下潜，看到万米深海的景象激动不已。相比之下，同在载人舱的中科院声学所高级工程师、“奋斗者”号副总建造师、主任设计师刘烨瑶平静得多，承担过“深海勇士”号下潜任务的他，已多次到过深海。刘烨瑶说：“这种心态还是来自于我们对‘奋斗者’技术状态的一种自信。我们突破万米其实不仅仅是深度从4位数到5位数，而是我们证明了中国载人深潜有实力挑战深渊，对最深的海洋具备探索和科考能力。”

那么，装有潜航员的潜水器是怎么完成万米下潜的呢？潜水器下潜到什么深度、往什么方向行进、如何取样、什么时候上浮，完成这一系列动作需要一个“驾驶员”，而这个“驾驶员”就是中科院沈阳自动化所负责研制的控制系统。沈阳自动化所水下机器人研究室副主任、“奋斗者”号万米机械手项目负责人张奇峰表示，该所自主研制的智能化控制系统、电动观测云台以及主从伺服液压机械手等全海深技术装备，有力支撑了“奋斗者”号实现高精度航行控制、全景科学观测、高精准作业取样等功能。张奇峰介绍：“在这次下潜作业里面，我们也通过直播包括几次现场连线的方式，看到了两台机械手在万米海底做各种生物取样、岩石取样以及可靠操作的一些实验。整个控制系统和全海深机械手为‘奋斗者’号水下安全航行、机动观测和深海作业提供了有力支撑。”

从“深海勇士”号的4500米到如今“奋斗者”号的10909米，绝不是简单的数据变化，加倍的下潜深度意味着不止于加倍的技术攻关。就潜水器本身来说，如何完成万米下潜，又如何平安浮上来，考验着选材和制作技术。中科院理化所研究员、“奋斗者”号浮力材料研发团队负责人张敬杰介绍，此次“奋斗者”号潜水器采用的固体浮力材料，核心技术问题是要解决材料密度与强度的协同关系，既要密度低又要耐高水压。张敬杰说：“为了保证安全，我们开展很多测试。首先是固体浮力材料本体，即浮力材料标准块，根据要求对其进行不同压力条件全检和抽检测试；其次，我们还要根据总体设计对数千标准块进行粘接，加工成不同形状和结构的浮力材料构件，并对其进行抽检测试，从而确保浮力材料满足‘奋斗者’号总体设计要求，所以整个测试量非常大。”

“奋斗者”号深潜器的一大特点是载人。与深潜器一起下潜万米深海的有三位潜航员。载人舱是全海深载人潜水器的核心关键部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障。为了保证人员安全，中国科学院金属研究所钛合金团队采用自主发明的钛合金新材料，建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。中科院金属所研究员、全海深载人潜水器载人舱项目负责人杨锐介绍：“在一般材料韧性和抗击性的情况下，强度要大大提高，不提高只能勉强坐两个人。第二个是做厚板，要保证性能和组织均匀性，这里面创造了很多第一，把国内设备用到了极限。我们是国创而不是国产化，我们在世界上形成了独一无二的新材料。”

作为人类历史上第4艘全海深载人潜水器，“奋斗者”号在研制建造及海试电视直播过程中突破了一系列关键核心技术。11月13日，“奋斗者”号完成了世界上首次载人潜水器与“沧海”号着陆器在万米海底的联合作业，向全社会进行了视频直播。中科院深海科学与工程研究所高级工程师孙科林介绍：“‘沧海’号上的多个相机和监控相机的视频传输到水面母船，再经过水面母船卫星直播系统，传输到中央广播电视总台，实现万米海底和中央广播电视总台演播室双向视频传输。”

实现这样历史性一刻归功于中科院声学所研发团队自主研发的全海深水声通信机以及多项声纳和惯性导航设备的系统集成。刘烨瑶表示，相较于“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，“奋斗者”号的声学系统实现了完全国产化，突破了全海深难关，技术指标更高，承担了通信、探测、定位、导航等任务。刘烨瑶介绍：“水声通信是潜水器和母船之间唯一的沟通桥梁，数字水声通信在万米深度下实现了双方向母船和载人潜水器高速通信，完成了文字、语音、图片和数据传输。声学系统还实现了潜水器对海底超视距观测和精细测量，对海底搜寻目标物以及在海底复杂地形航行中对地形探测起到关键作用。通过超短基线定位声呐、多普勒测速仪等多种设备和传感器，实现了万米深度辅助导航，完成连续自主精准可靠水下导航和定位，实现了我们在万米海底的大海捞针。”

责任编辑：PSY