趙洋：勇往直“潛”逐夢(mèng)深藍(lán)

“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M。”建設(shè)科技強(qiáng)國是中華民族的偉大夢(mèng)想，也是廣大科技工作者孜孜以求的奮斗目標(biāo)。與載人航天領(lǐng)域一樣，中國載人深潛事業(yè)也秉持著“一棒接著一棒跑”的優(yōu)良傳統(tǒng)，形成了一批領(lǐng)軍科學(xué)家隊(duì)伍。

在被譽(yù)為“中國水下機(jī)器人事業(yè)的搖籃”——中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所的科研隊(duì)伍中，有一位名叫趙洋的研究員，他是一位深海探索的追夢(mèng)人，他用智慧和汗水書寫著科技強(qiáng)國的壯麗篇章。

勇闖海底10909米

普遍認(rèn)為，海洋是地球生命之源。然而，人類目前對(duì)深海的認(rèn)識(shí)，比對(duì)月球和火星的認(rèn)識(shí)還要匱乏。深海蘊(yùn)藏著大量的還未被認(rèn)識(shí)和開發(fā)的寶藏，需要人們借助高科技深潛裝備去一探究竟。

按照國際規(guī)則，海洋1000米深度以下叫深海，6000米深度以下叫深淵。在海洋里每下潛10米，便會(huì)增加1個(gè)大氣壓。如果深入海底10000米，那就是增加1000個(gè)大氣壓，相當(dāng)于在人類指甲蓋大小的面積上，壓上一部重型卡車。

因此，探秘深海和深淵，亟待開啟的是一項(xiàng)難度極高的科考活動(dòng)，涉及設(shè)計(jì)、材料、密封、工藝、通信、安全、集成、試驗(yàn)等一系列技術(shù)，每一項(xiàng)都是極限技術(shù)，并且必須高度安全可靠。

趙洋自踏入科研領(lǐng)域以來，便與這項(xiàng)“極限挑戰(zhàn)”結(jié)下了不解之緣。2005年，他作為技術(shù)骨干，參與了“蛟龍”號(hào)的硬件設(shè)計(jì)。“蛟龍”號(hào)是中國深海探索的里程碑式項(xiàng)目。趙洋憑借扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和敏銳的洞察力，為“蛟龍”號(hào)的成功研制作出了重要貢獻(xiàn)。

隨后，趙洋擔(dān)任了“深海勇士”號(hào)的主任設(shè)計(jì)師，統(tǒng)籌軟硬件開發(fā)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難，成功研制出具有國際先進(jìn)水平的深海潛水器。在此期間，他不僅錘煉了自身的科研能力，也積累了豐富的項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作經(jīng)驗(yàn)。

2016年，科技部啟動(dòng)“全海深載人潛水器”總體設(shè)計(jì)、集成與海試項(xiàng)目。也就是從這一年開始，趙洋作為該項(xiàng)目的副總設(shè)計(jì)師和控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼承前兩代深潛器的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了我國首個(gè)萬米載人潛水器的“大腦”——控制系統(tǒng)。它能夠采集潛水器上各種傳感器的數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種設(shè)備的控制，執(zhí)行潛水器的運(yùn)動(dòng)操控，并且集水面監(jiān)控、應(yīng)急航行、系統(tǒng)仿真等多項(xiàng)功能于一身。

2020年6月19日，中國萬米載人潛水器正式命名為“奮斗者”號(hào)。

2020年11月10日，“奮斗者”號(hào)作為我國自主研發(fā)的萬米級(jí)載人潛水器，也是國際上首次可以同時(shí)搭載3人下潛的萬米級(jí)載人潛水器，成功完成了其首次萬米海試任務(wù)。

當(dāng)天，趙洋作為右舷科學(xué)家試航員，與其他兩位試航員駕乘“奮斗者”號(hào)，下潛到10909米的深淵海底，驗(yàn)證了潛水器及控制系統(tǒng)的優(yōu)異性能，順利完Kye3JZFCDLFry68eN9w3wUDnG0Xv+1sQ6T2Z/JdnOk4=成了巖石、生物抓取及沉積物取樣等精準(zhǔn)作業(yè)任務(wù)。趙洋此行不僅見證了“奮斗者”號(hào)在深海中的出色表現(xiàn)，也親身感受到了深海探索的艱辛與不易。這一壯舉不僅創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄，也向世界展示了中國深海科技的強(qiáng)大實(shí)力。

“奮斗”不止 精進(jìn)不怠

深潛之于普羅大眾，是去往一個(gè)高壓、冰冷以及一片黑暗的世界；而對(duì)于從事深海潛水器研發(fā)的科技工作者來說，萬米海底的神奇，是以一米每秒的速度下沉過程中漆黑的窗外劃過的耀眼“流星”，是用厘米級(jí)精度的機(jī)械手與透明柔軟的海參之間的“斗智斗勇”，更是上億年的海底沉積物和形態(tài)各異的巖石背后的科學(xué)價(jià)值。

這種對(duì)科學(xué)價(jià)值的追求和勇往直前的科學(xué)精神催人奮進(jìn)。在“奮斗者”號(hào)的研制過程中，為滿足控制系統(tǒng)的高精度、智能、安全等多項(xiàng)要求，趙洋和他的團(tuán)隊(duì)不知面臨過多少次挑戰(zhàn)與重壓，經(jīng)歷過多少回艱難與險(xiǎn)阻，他們從未退縮過，不僅逐個(gè)攻克技術(shù)難關(guān)，并且迎難而上，應(yīng)對(duì)各種不可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)和困難。4年里，趙洋經(jīng)常帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)加班加點(diǎn)、晝夜奮戰(zhàn)，不斷完善設(shè)計(jì)方案、優(yōu)化系統(tǒng)性能。在關(guān)鍵時(shí)刻，他更是挺身而出、沖鋒在前，為項(xiàng)目的成功研制立下了赫赫戰(zhàn)功。

據(jù)了解，在萬米海底，潛水器要承受相當(dāng)于數(shù)千頭大象踩在其上的壓力。為保障安全，載人的核心艙需增厚，這樣一來，核心艙內(nèi)部體積就縮小了近三分之一。為滿足3個(gè)人同時(shí)工作的需要，只能壓縮控制系統(tǒng)的空間。空間小了，也就意味著前兩代成熟的工業(yè)產(chǎn)品無法直接使用，趙洋團(tuán)隊(duì)不得不從頭設(shè)計(jì)。

2019年，適逢中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所搬遷，為避免受其影響拖延工期，趙洋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不分晝夜，連續(xù)攻關(guān)了3個(gè)月。

2020年初，疫情一度使研制工作面臨中斷。2月，所里允許部分員工進(jìn)入園區(qū)工作，趙洋迅速回到實(shí)驗(yàn)室，分析處理系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的技術(shù)問題。3月下旬，他右耳聽力突然下降。醫(yī)生診斷其為勞累過度所致，需要充分休息，否則聽力可能永久下降。但趙洋放不下手中的工作，依然堅(jiān)守崗位。

考慮到諸多技術(shù)難點(diǎn)，當(dāng)年立項(xiàng)時(shí)，總裝單位對(duì)控制系統(tǒng)定下的指標(biāo)并不苛刻，甚至沒有明確限定2020年必須完成載人潛水器向用戶交付的目標(biāo)。然而，“奮斗者”號(hào)控制系統(tǒng)2020年實(shí)現(xiàn)交付并且性能表現(xiàn)優(yōu)異，這些都是趙洋團(tuán)隊(duì)不斷自我加壓、精益求精，與時(shí)間賽跑爭取來的。

最終，趙洋及其團(tuán)隊(duì)的忘我工作得償所愿。據(jù)了解，針對(duì)深淵復(fù)雜環(huán)境下大慣量載體多自由度航行操控、系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行等技術(shù)難題，“奮斗者”號(hào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)與模型預(yù)測(cè)的在線智能故障診斷、基于在線控制分配的容錯(cuò)控制以及海底自主避碰等功能，提高了潛水器的智能程度和安全性；采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的算法實(shí)現(xiàn)了大慣量載體貼海底自動(dòng)匹配地形巡航、定點(diǎn)航行及懸停定位等高精度控制功能。其中，水平面和垂直面航行控制性能指標(biāo)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

自2020年啟航以來，“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝完成了13次下潛，其中8次突破萬米，創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀(jì)錄；2022年到2023年航次，“奮斗者”號(hào)完成了首個(gè)環(huán)大洋洲載人深潛科考任務(wù)，下潛的地點(diǎn)包括克馬德克海溝、蒂阿曼蒂那海溝、瓦萊比海溝。這個(gè)航次，總共下潛63次，也刷新了單個(gè)航次下潛次數(shù)的紀(jì)錄。同時(shí)，該航次也開啟了“奮斗者”號(hào)國際合作的新征程。“奮斗者”號(hào)不斷刷新紀(jì)錄的數(shù)字背后，是抗壓、控制、通信、浮力等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的自主研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，核心部件國產(chǎn)化率超過96.5%的“奮斗者”號(hào)擁有的，是一顆實(shí)實(shí)在在的“中國芯”。

在趙洋看來，“奮斗者”號(hào)項(xiàng)目涉及的所有系統(tǒng)，總體、結(jié)構(gòu)、液壓、電控、聲學(xué)、浮力材料、載人球殼都面臨著各自的難題和挑戰(zhàn)。每個(gè)團(tuán)隊(duì)都夜以繼日地攻關(guān)，獲得了自己的技術(shù)突破和成功，正是這些成功的系統(tǒng)組合在一起，才形成了整個(gè)“奮斗者”號(hào)的巨大成功。

趙洋的科學(xué)態(tài)度、奉獻(xiàn)精神和科研成就，得到了社會(huì)各界的廣泛贊譽(yù)。他連續(xù)兩年榮獲“遼寧省最美科技工作者”“2022年感動(dòng)沈陽人物”等榮譽(yù)稱號(hào)。趙洋并未因此而驕傲自滿，他深知科研之路永無止境，只有不斷追求卓越、勇攀高峰才能實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。如今，趙洋依然在中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所的科研崗位上默默耕耘著，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)深入研究深潛領(lǐng)域的前沿科技，探索未知的深海世界。