據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報道，11月28日上午8時30分左右，隨著一陣汽笛聲響，在馬里亞納海溝結束科考任務的“探索一號”科考船在海南三亞南山港碼頭靠泊下錨，成功實現(xiàn)10909米坐底紀錄的“奮斗者”號也隨船勝利返航。我國成為世界上第二個實現(xiàn)萬米載人深潛的國家。

“奮斗者”號載人潛水器是“十三五”國家重點研發(fā)計劃“深海關鍵技術與裝備”專項支持的深海重大科技裝備。如今，它探索萬米海底的奧秘，獲取了大量生物、地質(zhì)等深淵海底樣品，載譽而歸。“奮斗者”號給人們帶來了怎樣的海底世界？完成萬米深潛紀錄的過程中，攻克了哪些技術難題？

11月10日8時12分，我國全海深載人潛水器“奮斗者”號成功坐底世界最深處馬里亞納海溝，坐底深度10909米，創(chuàng)造了我國載人深潛的新紀錄，三位潛航員第一時間向全國觀眾分享了他們的心情。“奮斗者”號在馬里亞納海溝區(qū)域共開展了13次下潛，其中8次下潛超過10000米。

11月19日，“奮斗者”號第四次探底，來自中國科學院深海科學與工程研究所的女科學家賀麗生首次下潛，看到萬米深海的景象激動不已。相比之下，同在載人艙的中科院聲學所高級工程師、“奮斗者”號副總建造師、主任設計師劉燁瑤平靜得多，承擔過“深海勇士”號下潛任務的他，已多次到過深海。劉燁瑤說：“這種心態(tài)還是來自于我們對‘奮斗者’技術狀態(tài)的一種自信。我們突破萬米其實不僅僅是深度從4位數(shù)到5位數(shù)，而是我們證明了中國載人深潛有實力挑戰(zhàn)深淵，對最深的海洋具備探索和科考能力。”

那么，裝有潛航員的潛水器是怎么完成萬米下潛的呢？潛水器下潛到什么深度、往什么方向行進、如何取樣、什么時候上浮，完成這一系列動作需要一個“駕駛員”，而這個“駕駛員”就是中科院沈陽自動化所負責研制的控制系統(tǒng)。沈陽自動化所水下機器人研究室副主任、“奮斗者”號萬米機械手項目負責人張奇峰表示，該所自主研制的智能化控制系統(tǒng)、電動觀測云臺以及主從伺服液壓機械手等全海深技術裝備，有力支撐了“奮斗者”號實現(xiàn)高精度航行控制、全景科學觀測、高精準作業(yè)取樣等功能。張奇峰介紹：“在這次下潛作業(yè)里面，我們也通過直播包括幾次現(xiàn)場連線的方式，看到了兩臺機械手在萬米海底做各種生物取樣、巖石取樣以及可靠操作的一些實驗。整個控制系統(tǒng)和全海深機械手為‘奮斗者’號水下安全航行、機動觀測和深海作業(yè)提供了有力支撐。”

從“深海勇士”號的4500米到如今“奮斗者”號的10909米，絕不是簡單的數(shù)據(jù)變化，加倍的下潛深度意味著不止于加倍的技術攻關。就潛水器本身來說，如何完成萬米下潛，又如何平安浮上來，考驗著選材和制作技術。中科院理化所研究員、“奮斗者”號浮力材料研發(fā)團隊負責人張敬杰介紹，此次“奮斗者”號潛水器采用的固體浮力材料，核心技術問題是要解決材料密度與強度的協(xié)同關系，既要密度低又要耐高水壓。張敬杰說：“為了保證安全，我們開展很多測試。首先是固體浮力材料本體，即浮力材料標準塊，根據(jù)要求對其進行不同壓力條件全檢和抽檢測試；其次，我們還要根據(jù)總體設計對數(shù)千標準塊進行粘接，加工成不同形狀和結構的浮力材料構件，并對其進行抽檢測試，從而確保浮力材料滿足‘奮斗者’號總體設計要求，所以整個測試量非常大。”

“奮斗者”號深潛器的一大特點是載人。與深潛器一起下潛萬米深海的有三位潛航員。載人艙是全海深載人潛水器的核心關鍵部件，是人類進入萬米深海的硬件保障和安全屏障。為了保證人員安全，中國科學院金屬研究所鈦合金團隊采用自主發(fā)明的鈦合金新材料，建造了世界最大、搭載人數(shù)最多的潛水器載人艙球殼。中科院金屬所研究員、全海深載人潛水器載人艙項目負責人楊銳介紹：“在一般材料韌性和抗擊性的情況下，強度要大大提高，不提高只能勉強坐兩個人。第二個是做厚板，要保證性能和組織均勻性，這里面創(chuàng)造了很多第一，把國內(nèi)設備用到了極限。我們是國創(chuàng)而不是國產(chǎn)化，我們在世界上形成了獨一無二的新材料。”

作為人類歷史上第4艘全海深載人潛水器，“奮斗者”號在研制建造及海試電視直播過程中突破了一系列關鍵核心技術。11月13日，“奮斗者”號完成了世界上首次載人潛水器與“滄海”號著陸器在萬米海底的聯(lián)合作業(yè)，向全社會進行了視頻直播。中科院深海科學與工程研究所高級工程師孫科林介紹：“‘滄海’號上的多個相機和監(jiān)控相機的視頻傳輸?shù)剿婺复俳?jīng)過水面母船衛(wèi)星直播系統(tǒng)，傳輸?shù)街醒霃V播電視總臺，實現(xiàn)萬米海底和中央廣播電視總臺演播室雙向視頻傳輸。”

實現(xiàn)這樣歷史性一刻歸功于中科院聲學所研發(fā)團隊自主研發(fā)的全海深水聲通信機以及多項聲納和慣性導航設備的系統(tǒng)集成。劉燁瑤表示，相較于“蛟龍”號與“深海勇士”號載人潛水器，“奮斗者”號的聲學系統(tǒng)實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化，突破了全海深難關，技術指標更高，承擔了通信、探測、定位、導航等任務。劉燁瑤介紹：“水聲通信是潛水器和母船之間唯一的溝通橋梁，數(shù)字水聲通信在萬米深度下實現(xiàn)了雙方向母船和載人潛水器高速通信，完成了文字、語音、圖片和數(shù)據(jù)傳輸。聲學系統(tǒng)還實現(xiàn)了潛水器對海底超視距觀測和精細測量，對海底搜尋目標物以及在海底復雜地形航行中對地形探測起到關鍵作用。通過超短基線定位聲吶、多普勒測速儀等多種設備和傳感器，實現(xiàn)了萬米深度輔助導航，完成連續(xù)自主精準可靠水下導航和定位，實現(xiàn)了我們在萬米海底的大海撈針。”

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