浙江在线07月05日讯
“太空与深海,是人类长久以来一直梦想征服的秘境;在‘嫦娥一号’开启中国人探月之门之后,漆黑极寒的南海海底也出现了中国人的身影……”2010年,这段颁奖词被赠予一位7旬老人,他就是中国深潜领路人徐芑南。
6月29日,本报记者在江苏江阴苏南码头见到了徐芑(qǐ)南,他正站在向阳红母船上,蓝色的钢盔,还是没能挡住花白的头发,一副墨色眼镜,一部对讲机,老人的目光紧盯着调试中的蛟龙号潜水器。
徐芑南
浙江镇海人,1936年3月生,1958年毕业于上海交通大学。中国船舶科学研究中心副总工程师,研究员。他是我国深潜器高技术领域的著名专家,先后担任了四项水下潜器的总设计师,创造性地研制了多型深潜器和水下机器人。
“蛟龙号”就像我的孩子
长、宽、高分别是8.2米、3.0米与3.4米,在空气中重量不超过22吨,外形像一条鲨鱼,有着白色圆圆的“身体”、橙色的“头顶”,身后装有一个X形稳定翼,在X的四个方向各有1个导管推力器……
说起蛟龙号潜水器,老人如数家珍,用徐芑南自己的话来说,“他就像是我的孩子,我看着他一天天成长起来的。”
其实,当初刚接到研究任务的时候,徐芑南已近古稀之年,而当时他也是临危受命。“因为我所在的单位中船重工702研究所,这方面的人才有的退休,有的转岗,后来领导找我谈话,问我是否愿意挑起这个担子,我当时没多想就答应了。因为我做了一辈子的深潜技术研究,大都是深潜机器人,载人深潜一直是我的一个梦想。”
就这样,徐芑南被任命为载人深潜器总设计师。对于67岁的他,这是机遇,也更是挑战。
经过多年的努力,徐芑南所带领的设计小组终于实现了耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术的突破。2007年8月底,载人潜水器成型“出炉”了。
“图纸上画了无数遍、脑海里想了无数遍、做梦里见到过无数遍,这次终于成真了,我们国家终于有了自己的载人深潜器了。”回忆那一刻,这位老人脸上洋溢着童真般的喜悦和自豪。
设计标准与“神六”相当
在设计过程中,让徐芑南记忆深刻的海试潜水器的生命支持系统,设计标准不亚于“神六”宇航员安全保障系统。“在大洋深处,舱内必须保持氧气、二氧化碳达到一定浓度,同时也要保持舱内拥有正常的舱压、温度、湿度,还要保证不能有异味。所以,我们在‘蛟龙号’潜水器中装配了生命支持系统和两套氧气供给系统,力求万无一失。”徐芑南说。
众所周知,水下压力很大,载人潜水器要想自由上下,常规来说就必须得有能量来源,但这无疑会要求增加潜水器的重量,而增加重量必然会影响整个潜水器的安全,怎么办?
徐芑南最后把宝押在了“深潜器无动力下潜上浮技术”上。“我们在潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整。在下潜过程中,压载铁使潜水器具备负浮力,按照一定速度下潜;当潜水器到达设定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器处于零浮力悬停状态,保持在这个深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压铁,使潜水器具备正浮力,按照一定的速度上浮,到达水面。”
按照这样的设计,蛟龙号载人潜水器最快下潜上浮速度是42米每分钟,也就是说到达7000米海底大约需要3个小时。
根据计算,如果到达7000米深度,潜水器手掌大小的面积将承受70多吨的压力,而这对潜水器抗压也是一种考验。“潜水器大部分结构由钛合金构成,在潜水器外表加装的是70多毫米的钛合金壁,能够抵挡住超高压。海试前,我们还模拟了一个压力桶装置里,相当于7000米深处海水压力,对每个部件进行了考验。”徐芑南说。
徐芑南说,“蛟龙号”上配备多种高性能作业工具,确保它在特殊的海洋环境或海底地质条件下完成保真取样和潜钻取芯等复杂任务。
“中国龙”三大技术领先
交流中,徐芑南不忘“提醒”记者,“要告诉读者,蛟龙号,可是咱地地道道的中国龙!”
在国家海洋局对外介绍上,“蛟龙号”是被这样定义的:我国自行设计、拥有自主知识产权的第一台深海载人潜水器。从方案设计、初步设计到详细设计,全部由我国工程技术人员自主完成。总装联调和海上试验也由我国独立完成。
“整整7年时间,载人潜水器上的几个关键核心技术,像耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术,都是我们自己突破的。”徐芑南说。
不过,徐芑南也没有否认,蛟龙号身上也有些零部件来自于国外进口,但他特别强调这些都不是核心零部件,而且绝大部分零部件正在实现国产化。
相比国际上现有的大深度载人潜水器,徐芑南认为中国龙“蛟龙号”在技术上有三个领先优势。
首先,“蛟龙号”具有先进的近底自动航行功能和悬停定位功能,便于目标搜索和定位,可以在海底自由前后航行。其次,它具有高速水声通信功能,可以将潜水器在水下的语音、图像、文字等各种信息实时传输到母船上,母船的指令也可以实时地传给潜水器,专家可以现场进行指挥。最后,相比较,蛟龙号上的充油银锌蓄电池容量是最大的,从而保证了在水下的作业时间。