我國載人潛水器跨越3700米水深紀錄成為第5個掌握大深度載人深潛技術國家

□ 本刊記者 徐 峰

50米，300米，1000米，到今年的3759米，這是全國50多家科研單位10年攻關的結果，這樣一個深度，使我國成為國際上少數幾個具備載人深潛技術的國家之一。

敲開深海神秘之門

上天、入地，深潛被喻為人類的3項極限探索。8月26日，我國首臺自行設計、自主集成研制的“蛟龍號”載人潛水器，在南中國海3000米級海上試驗取得成功，最大下潛深度達到3759米，創造了水下和海底作業9小時03分的紀錄。

海試中，“蛟龍號”潛水器搭載三名潛航員首先在南中國海3700多米深的海底，進行相關試驗作業。經過一段時間調試后，“蛟龍號“潛水器以每分鐘37米的速度緩緩下潛。 一小時后，“蛟龍號”潛水器突破了3682米的世界海洋平均深度。隨后潛水器到達3755米深的海底，并拋掉載重物，以零浮力附著在海底。10分鐘后，“蛟龍號”潛水器傳回首張海底圖片。

隨后，通過機械手，潛航員相繼把一面五星紅旗，和寓意中國載人深潛成功的龍宮標志物布放到海底。1小時20分后，“蛟龍號”潛水器浮出海面。在完成長達8個多小時水下及海底作業之后，“蛟龍號”潛水器順利返回向陽紅9號實驗母船，標志著我國首次載人深潛3000米級海上試驗取得成功，成為繼美、法、俄、日之后，第五個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家。

邁向海洋技術制高點

深海是當今國際科學探索的前沿，是世界各國對地球內層空間競爭的熱點。正如開發利用太空離不開航天運載裝備一樣，開發利用海洋離不開深海運載裝備，擁有大深度載人潛水器和具備作業能力，是一個國家深海技術競爭力的綜合體現。

2002年，我國將“蛟龍號”深海載人潛水器研制列為“863”計劃重大專項，啟動了“蛟龍號”載人深潛器的自行設計、自主集成研制工作。中船重工集團公司702所、701所、中科院沈陽自動化所、中科院聲學所等國內上百家科研機構和企業參與項目的聯合攻關，解決了我國在深海技術領域的一系列技術難關。經6年努力，完成了載人潛水器本體研制，完成了水面支持系統研制和試驗母船改造，完成了潛航員選拔和培訓，具備了開展海上試驗的技術條件。

“蛟龍號”載人深潛器設計最大下潛深度為7000米，在動力系統、懸停及導航定位能力、水聲通信、多種高性能作業工具等標志性成果方面，均在世界同類研究中取得了突破性進展，工作范圍可以覆蓋全球海洋區域的99.8%，成為世界上潛得最深的載人潛水器。

從去年開始，“蛟龍號”共完成17次下潛試驗，開展1000米級和3000米級海試工作，其中7次穿越2000米深度，4次突破3000米，在短短11個月內，深潛試驗完成了從零到3700米水深的重大跨越，驗證了“蛟龍號”載人潛水器在3000米級水深的各項性能和功能指標。

據海軍信息化專家尹卓介紹：載人潛水器是一個綜合性的平臺，它有一套非常精密的、全數字化的控制系統，攜帶機械臂等多種精密的探測器材，可以完成海底生物捕捉，具備海底取樣能力，它的精度可以到厘米級。同時，它的承壓能力是非常重要的，潛深至3759米，實際承受就376個大氣壓。如果耐壓殼上有一個小沙眼，進來的海水都會像一把手術刀，非常可怕。

“蛟龍號”載人潛水器研制及海試的最終目標是形成深海作業能力，今后將繼續開展5000米至7000米級海試工作，使我國載人深潛技術與裝備進入世界前列，為探索海洋奧秘作出更大貢獻。

機械手將五星紅旗插入海底

躋身深潛強國俱樂部

人類為了滿足對深海的好奇,借鑒高空氣球原理,采用深水載人球和浮力艙(汽油艙)相組合的方式建造了載人潛水器,這種潛水器被稱為第一代載人潛水器。從20世紀50年代末到60年代中期,載人潛水器的技術得到迅猛發展,自由自航式潛水器取代了前期載人潛水器,成為第二代潛水器。第一艘自由自航式潛水器叫“潛碟”,后改叫SP-350,是在1959年下水的,可以下潛到305米,重量不到4噸。它的誕生揭開第二代載人潛水器的快速發展的序幕。

人類利用深海載人潛水器探索海洋已經走過了五十年的歷程,美國、法國、俄羅斯、日本等相繼研制成功當前世界僅有的五艘6000米級深海載人潛水器。這些裝備到達的范圍遍及海洋的大陸坡、海山頂、火山口、洋脊以及6000米的洋底,在地質、地球化學、地球物理和海洋生物等方面取得了大量的重要發現。

據宋曉軍介紹：“蛟龍”號設計最大潛深是目前世界上最大的。當然每一次試驗我們不一定完全保證它成功，人類的科學探索就是這樣。今后將進行5000米，最終會到7000米深度。目前，6～7千米的潛水器外殼一般都是鈦合金，并要在一個深海實驗水池進行大量的試驗，我國無錫現在有亞洲最大的實驗室，它能夠達到9000米。

“深海潛水器體現一個國家的綜合技術力量,是海洋技術開發的最前沿與制高點。目前世界上只有美國、日本、法國、俄羅斯等國擁有深海載人潛水器,最大工作深度為6500米。”“蛟龍號”深海載人潛水器研制專項海試現場總指揮劉峰說。

廣泛的應用領域

“蛟龍號”載人潛水器長寬高為8.2米×3.0米×3.4米；空氣中重量不超過22噸；有效負載220公斤(不包括乘員重量)；最大下潛深度7000米；速度為最大2.5節，巡航1節；載員3人；生命支持，正常：3×12人時，應急：3×84人時；正常水下工作時間12小時。

深海載人潛水器是運載科學家、工程技術人員和各種電子裝置、特種設備快速、精確地到達各種深海復雜環境，進行高效勘探、科學考察和近海底作業的裝備，是和平開發和利用深海資源的重要技術手段。據介紹，“蛟龍”號載人潛水器可以執行的主要使命包括兩方面：一方面，運載科學家和工程技術人員進入深海，在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復雜海底進行機動、懸停、正確就位和定點坐坡，有效執行海洋地質、海洋地球物理、海洋地球化學、海洋地球環境和海洋生物等科學考察。

“蛟龍號”具備深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測與捕獲、深海生物考察等功能，可以開展：對多金屬結核資源進行勘查，可對小區地形地貌進行精細測量，可定點獲取結核樣品、水樣、沉積物樣、生物樣，可通過攝像、照相對多金屬結核覆蓋率、豐度等進行評價等；對多金屬硫化物熱液噴口進行溫度測量，采集熱液噴口周圍的水樣，并能保真儲存熱液水樣等；對鈷結殼資源的勘查，利用潛鉆進行鉆芯取樣作業，測量鈷結殼礦床的覆蓋率和厚度等；可執行水下設備定點布放、海底電纜和管道的檢測，完成其他深海探詢及打撈等各種復雜作業。

航員凱旋歸來

發展深海技術刻不容緩

人類對外空的認識，遠遠超過對自己所居住的地球的認識，占地球表面積71%的藍色海洋，人類的認知和關注還十分有限。我國已具備自主探測外太空的能力，但對“近在咫尺”的廣袤深海的探測能力卻相當有限。

海洋擁有豐富的自然資源，蘊藏著海洋油氣資源、大洋多金屬結核、海底熱液礦產資源、天然氣水合物以及海洋生物資源等，是一個巨大的藍色寶庫。據估計，海洋石油資源量約占全球石油資源總量的34%，預計到2015年，海洋石油產量在全球石油產量中所占比例將達到39%。大洋多金屬結核含有豐富的錳、銅、鈷、鎳、鐵等元素，廣泛分布在3000米—5000米深的海底。海底火山口附近含有大量金屬硫化物資源，其深度大多在2000米左右，開發前景十分誘人。海底富含的天然氣水合物又稱“可燃冰”，其儲量大約相當于所有煤炭和常規石油天然氣總量的3倍，是未來重要的后續能源。

對深海資源的勘探和開發取決于深海技術的發展，世界各國高度重視發展海洋科技，自上世紀80年代以來，美、日、英、法、德等國家分別制定了海洋科技發展規劃，他們的深海裝備技術日臻成熟。相比之下，我國海洋科技技術水平還存在一定差距。我國已具備自主探測外太空的能力，但對深海的探測能力卻相當有限。除了深海技術裝備整體研制和生產能力跟發達國家有一定差距外，還主要體現在我國深海通用基礎件技術的薄弱甚至空白，例如深海浮力材料、海洋工程材料、水密線纜、水下電機、水下通訊等一系列相對低價但非常重要的基礎材料和元器件。我國進入新世紀后才開始重視載人深潛器技術，加大了研發投入，但可喜的是，我國和美、日等國在這一領域的技術差距正大幅縮短。