本报记者 过国忠 王祝华 　　今朝，我国已具有“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者 ”号三台深海载人潜水器，还有“海斗”“潜龙”“海燕”“海翼”和“海龙”号等系列无人潜水器，已初步成立全海深潜水器谱系，其实不竭实现了深海设备手艺成长的新打破和重除夜新超出。 　　2020年11月10日上午8时12分，中国载人潜水器“奋斗者”号，在西承平洋马里亚纳海沟成功下潜打破1万米，到达10909米，再创中国载人深潜的新记实，并带回了海沟底部的岩石、海水、生物等珍贵样品。 　　马里亚纳海沟挑战者深渊被称为“地球第四极”，也是地球上情况最卑劣的区域之一，水压高、温度低、没有阳光、地动频发…… 　　用“奋斗者”号副总设计师胡震的话来讲，“我们挑战的是全球最深处。不凡是狭小的球形载人舱可以或许载三人下潜到万米深，这在国际上都长短常了不得的”！ 　　科技日报记者体味到，今朝，我国已具有“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者 ”号三台深海载人潜水器，还有“海斗”“潜龙”“海燕”“海翼”和“海龙”号等系列无人潜水器，已初步成立全海深潜水器谱系，其实不竭实现了深海设备手艺成长的新打破和重除夜新超出。 　　“奋斗者”号的研制成功标识表记标帜着我国在除夜深度载人深潜规模已到达世界领先程度，也让人类摸索万米深渊从此具有了一个壮大的新平台。 　　我国载人潜水器成长后发先至 　　“近20年来，我国载人深潜事业迅猛成长。2012年，自立集成的‘蛟龙’号下潜7062米，是中国人迈出功课型载人深潜征程的第一步。”中国船舶集体第七〇二研究所副所长、“奋斗者”号总设计师叶聪说，从2017年到此刻，全数要害部件实现国产化的“深海勇士”号，已展开了300余次下潜，国产部件承受住了考验。 　　该当说，我国在深海载人潜水器研究上，起步相对较晚，但成长很快。1986年，中国第一艘载人潜水器——7103救生艇研制成功。那时，固然它只能下潜300米，但在谁人年月，是属于较进步前辈的布施型载人潜水器。 　　进入新世纪，在863筹算撑持下，最早了自立深海载人潜水器研发。不凡是在海试的4年中，“蛟龙”号科研团队，不竭完美与改良潜水器，解决了海试中碰着的问题和发现的不足，使“蛟龙”号不单具有世界进步前辈的悬停和主动驾驶功能，还可以进行数字化的水声通讯和定位，更能稳稳地“定”在海底展开复杂的功课使命。 　　这些年来，科研人员积极践行深海策略，矢志不渝敦促载人功课潜水器谱系化。在海南省深海手艺考试测验室副主任、中科院深海所科技处处长向永生看来，与10年立项、10年研制的“蛟龙”号不合，我国第二代4500米载人潜水器——“深海勇士”号，从研制立项到海试交付只用了短短8年，且国产化率到达95%，适用性更强。 　　截至2021年6月7日，“深海勇士”号已完成近400次下潜使命，功课频次、功课本钱、功课能力均居于世界进步前辈程度，成就凸起。值得一提的是，早在2016年“深海勇士”号还没有下水的环境下，万米级载人潜水器就最早同步研制，也就是“奋斗者”号全海深载人潜水器。这是 “十三五”国度重点研发筹算“深海要害手艺与设备”重点专项的焦点使命。 　　我国之前已有万米级无人潜水器，为何还要研制万米级载人潜水器？“该项目重要独霸‘蛟龙’号深海潜水器和深海探测装备的手艺根柢，向全球海洋最深处进军，方针是在马里亚纳海沟进行科学查核与测验考试，成立和成长我国海斗深渊生物学、海斗深渊生态学、海斗深渊地学等多个学科系统，并以此为指导，进一步吞并全海深探测设备要害手艺，催促我国深海科学和深海设备手艺的超出成长。”叶聪说。 　　集结近千名科研人员吞并难关 　　“在研制‘奋斗者’号全海深载人潜水器上，我们集结了中国船舶集体第七〇二研究所、中国科学院深海科学与工程研究所等20家科研院所、13家高校、60余家企业等近千名科研人员，是在‘蛟龙’号、‘深海勇士’号载人潜水器研制与独霸的卓异根柢上，组织展开要害手艺攻关。”叶聪说。 　　记者体味到，该项目2016年正式立项，环抱全海深载人潜水器攻关的整体方针，科技部设立19个项目、投入中心财务经费7.67亿元。此中，由中国船舶集体第七〇二研究所牵头负责“奋斗者”号的整体设计和集成建造，中国科学院深海科学与工程研究所作为业主单元牵头展开海试。 　　连络研发团队历经近5年时辰，在耐压布局设计及安然性评估、钛合金材料制备及焊接、浮力材料研制与加工、声学通讯定位、智能节制手艺、锂离子电池、海水泵、功课机械手等方面实现多项重除夜手艺打破。 　　相干专家吐露，“奋斗者”号通顺贯通了之前两代深潜设备的“卓异血统”，不单采纳了安然不变、动力强劲的能源系统，还具有加倍进步前辈的节制系统和定位系统，和加倍耐压的载人球舱和浮力材料。 　　“我们凭着‘严谨求实、连合协作、拼搏奉献、勇攀岑岭’的中国载人深潜精力， 颠末进程学科交叉通顺贯通，前后顺遂完成了潜水器的设计、总装建造、陆上联调、水池测验考试和海测验考试收，具有了全海深进入、探测和功课能力，正式转入测验考试性独霸阶段。”叶聪说。 　　挑战全球海洋最深处，起首要吞并的难关就是重除夜的水压。马里亚纳海沟，是地球上情况最卑劣的区域之一。海沟1万米深处，水压超越1100个除夜气压，相当于2000头非洲象踩在一小我的背上。 　　若何让“奋斗者”号做到不惧高压极端情况，在万米海底自由行走？ 　　在中国科学院金属研究所研究员、全海深载人潜水器载人舱项目负责人杨锐看来，载人舱作为全数潜水器里规格最除夜的一个耐压容器，建造材料十分非凡，其成败直接关系着全数潜水器的成败。是以，载人舱是全海深载人潜水器的焦点要害部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安然樊篱，也标识表记标帜着一个国度载人潜水器的手艺程度。 　　那时，在万米海深的极端压力前提下，遵照“奋斗者”号的方针尺寸和厚度要求，以往潜水器独霸的材料都已不克不及达标，需要找到一种高强度、高韧性、可焊接的钛合金。 　　可是，国际上没有制造先例，也找不到国外厂家出产，独一的出息就只有我们本身造。 　　为此，中国科学院金属研究所连络国内多家企业和研究所，组建起全海深钛合金载人舱研制“国度队”，颠末一系列调研论证、研究考试测验，吞并了载人舱材料、成型、焊接等一系列要害手艺瓶颈。 　　“我们独创的新型钛合金材料，成功解决了载人舱材料所面对的强度、韧性和可焊性等坚苦，事实制造出由新型钛合金材料制成宽阔而刚毅的载人舱。”杨锐说。 　　记者体味到，“奋斗者”号的载人舱呈球形，可以或许同时容纳3名潜航员。此前，也有国外深潜器依托球形载人舱成功挑战了万米重压，但舱体空间仅能容纳1—2人，没法搭载更多的人和装备。 　　深海一片黝黑，地形情况高度复杂，“奋斗者”号若何避免“触礁”风险？ 　　中国科学院沈阳主动化研究所的科研人员，针对深渊复杂情况下除夜惯量载体多自由度航行操控、系统安然靠得住运行等手艺坚苦，进行了攻关，让“奋斗者”号的节制系统实现了基于数据与模子料想的在线智能故障诊断、基于在线节制分拨的容错节制和海底自立避碰等功能。 　　“我们设计的神经堆积优化算法，可以或许让‘奋斗者’号在海底复杂地形巡航、定点航行和悬停定位。”中国科学院沈阳主动化研究所研究员、“奋斗者”号副总设计师赵洋说。 　　除此以外，科研人员还给“奋斗者”号装上了一双高度矫捷且有力的“手”，在展开万米功课时，具有壮大的功课能力，顺遂完成岩石、生物抓取及沉积物取样器操作等精准功课使命。这项手艺弥补了我国独霸全海深液压机械手展开万米功课的空白。 　　2020年2月，“奋斗者”号按筹算完成了总装和陆上联调，3月当即展开水池测验考试。在水池测验考试进程傍边，总共完成了包含全流程查核、多名潜航员承当水池下潜培训等25项测试使命。 　　将来翱翔活着界海洋的最深处 　　叶聪奉告记者，从2020年7月—11月，“奋斗者”号正式进入海试，共进行了30个潜次的测验考试，累计海底功课时辰141小时。此中，在马里亚纳海沟下潜8次超越万米，最长水中时辰达13小时，最除夜下潜深度为10909米。 　　记者体味到，“奋斗者”号延续和几次屡次的万米级海试，不单验证了潜水器整体机能不变和系统工作靠得住，可以或许知足除夜深度载人潜水器的安然规范要求；同时，颠末进程独霸我国出产的载人舱、浮力材料、锂电池、敦促器、海水泵、机械手、声学通讯、液压泵、水下定位、航行节制、成像声呐等要害装备和首要手艺，也为国产水密接插件供给了万米深度的测验考试机缘，周全验证了载人潜水器的全海深功课能力和适用价值，加倍后续的运维独霸奠基了根柢。 　　相干专家认为，“奋斗者”号研制及海试的成功，显著晋升了我国载人深潜的手艺设备能力和自立立异程度，催促了潜水器向全海深谱系化、功能化成长，为摸索深海科学奥秘、庇护和公道独霸海洋成本供给了又一利器，为指导公家关心熟谙海洋、晋升全平易近海洋意识、加速拔擢海洋强国作出了凸起供献。 　　本年3月16日，“奋斗者”号全海深载人潜水器交付勾当在三亚进行。当天，介入验收的专家组人员一致认为，“奋斗者“号在万米级海试中以诸多的显著优势，如可乘载3人的舱体、海底延续6小时的功课能力、海试进程傍边8次抵达万米深的海底、在多种类科考样品的堆积及屡次方针搜索布放收受领受功课中戳穿的功课能力、主动巡航和链接水面的高速数字水声通讯等特点，注解了“奋斗者”号在万米级所具有的综合性手艺实力。“奋斗者”号海试现场验收得分到达99.25分。 　　“深海勇士”号和“奋斗者”号载人潜水器用户科学指点委员会委员、中国21世纪议程治理中间海洋处原处长孙清，是“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号三次交付的参研者和见证者。他说：“‘奋斗者’号全海深载人潜水器正式向业主单元交付，是我国迈向深海科考科研岑岭的第一步，也是首要一步，但后面还有良多科学查核的工作要做，很多新的坚苦要吞并。” 　　同济除夜学翦知湣传授吐露，而后，载人潜水器用户科学指点委员会将搭建一个面向“深海勇士”号和“奋斗者”号载人潜水器科学独霸的沟通和交换平台，积极催促展开载人深潜国际合作，增进学术配合体的多学科交叉通顺贯通与独霸。 　　而在叶聪看来，在不久的未来，我国自立研制的万米载人潜水器，将搭载着更多我国科学家自由安适翱翔活着界海洋的最深处，实现本身的科学胡想。 【编纂:房家梁】。