載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機……當前，中國科技實力正在從(cong) 量的積累邁向質的飛躍、從(cong) 點的突破邁向係統能力提升，在深海、深空、深地、深藍等領域積極搶占科技製高點，科技創新取得新的曆史性成就。近期，本報對中國在深海、深空、深地、深藍等領域的一係列創新性成果進行采訪梳理，向讀者展示中國科技創新的豐(feng) 碩成果，講述研發生產(chan) 中的奮鬥故事。

　　——編者

　　廣闊的海洋蘊含豐(feng) 富的資源，深邃的海底充滿神秘與(yu) 未知。近年來，中國深海科技事業(ye) 加快發展，海洋強國建設不斷取得新成就。創造了10909米中國載人深潛紀錄的全海深載人潛水器“奮鬥者”號，正是中國深海科技探索道路上的一項重要代表。

　　近日，記者采訪了中國船舶集團有限公司第七〇二研究所高級工程師、“中國青年五四獎章”獲得者張偉(wei) ，他是“奮鬥者”號研發團隊中的一員，也曾作為(wei) “奮鬥者”號主駕潛入過萬(wan) 米深海。讓我們(men) 聽聽張偉(wei) 伴隨“奮鬥者”號築夢深海的故事。

　　不斷創新 精益求精

　　“奮鬥者”號的外觀看上去像是一條圓頭圓腦的綠色大魚。這條了不起的“魚”創造了一個(ge) 又一個(ge) 激動人心的深潛裏程碑。

　　2016年，“奮鬥者”號載人潛水器立項。

　　2020年11月，“奮鬥者”號成功坐底馬裏亞(ya) 納海溝萬(wan) 米海底，創造了10909米的中國載人深潛新紀錄，標誌著中國在大深度載人深潛領域達到世界領先水平。

　　2021年3月，“奮鬥者”號正式入列中國科考重器矩陣；同年8月，“奮鬥者”號進行科考應用“首秀”。

　　今年3月，“探索一號”科考船搭載著“奮鬥者”號載人潛水器，圓滿完成國際首次環大洋洲載人深潛科考任務。本航次中，“奮鬥者”號總共下潛63次。本航次的成功實施，則標誌著“奮鬥者”號載人潛水器運維體(ti) 係走向成熟、穩定，並將中國載人深潛科考由馬裏亞(ya) 納海溝拓展到全球多個(ge) 深淵海溝，開啟了“奮鬥者”號國際合作和萬(wan) 米載人深潛的新征程。

　　一項項耀眼成績的背後，離不開技術創新的支撐——新型鈦合金材料製作成抗高壓的載人艙，先進的控製係統實現深淵複雜環境下的高精度航行控製，水聲通信係統助力萬(wan) 米海底聲像實時傳(chuan) 輸……“奮鬥者”號是國際上首次可以同時搭載3人下潛的萬(wan) 米載人潛水器，它所應用的每項技術都是不斷創新、精益求精的成果。

　　張偉(wei) 所參與(yu) 的是“奮鬥者”號電氣係統的研發。

　　“奮鬥者”號由鋰電池供電。張偉(wei) 告訴記者，潛水器下潛到萬(wan) 米深度，從(cong) 布放、到海底作業(ye) 、再到最後回收，大概需要13個(ge) 小時。這期間，潛水器內(nei) 的電氣係統要保證持續工作，電池是核心。所以，“奮鬥者”號所用的鋰電池在成組前，都要嚴(yan) 格進行十幾項安全檢驗，還要進行超過萬(wan) 米壓力環境下的安全測試。

　　而萬(wan) 米深海產(chan) 生的巨大的水壓，對載人潛水器的供電係統也提出了更高要求。張偉(wei) 講解說：“在1萬(wan) 米深處的海底，水壓接近1100個(ge) 大氣壓。但由於(yu) 潛水器整體(ti) 的體(ti) 積、重量都有嚴(yan) 格要求，所以我們(men) 沒辦法為(wei) 電池單獨做一個(ge) 耐壓艙。於(yu) 是團隊研發了油浸耐壓型鋰電池。上百塊單體(ti) 鋰電池分若幹組排列，模塊間隙充滿了油，以實現壓力平衡。”

　　“奮鬥者”號上還有幾百根電纜要直接泡在高壓的海水中。在高壓、高鹽的惡劣環境中，電纜很可能會(hui) 產(chan) 生短路、絕緣等故障，造成設備功能失效，更嚴(yan) 重的還可能導致電解腐蝕，危及潛水器耐壓結構的安全。如果是在陸地上，電纜設備的絕緣性能可以很容易地通過各種儀(yi) 器來測量，但在海底環境工作時，如何檢測設備絕緣性能呢？

　　張偉(wei) 和研發團隊成員針對這一難題，建立了一套基於(yu) 絕緣檢測的在線故障診斷係統，並研製了一套智能化的檢測裝置，實現了載人潛水器的電氣故障診斷。

　　“這套係統能夠實時監測潛水器上所有用電設備的狀態，如果出現絕緣問題，係統會(hui) 及時發出預警，提醒潛航員及時進行故障應急處置，實現了潛水器在高壓環境下實時在線供電安全性檢測、故障定位和隔離。”據張偉(wei) 介紹，從(cong) “蛟龍”號研發時，這套診斷係統就已開始應用。此後，係統又不斷升級改進研發。“現在，這套設備已經越來越小型化、智能化。比如最開始設計的係統，還需要潛航員自己去操作、判斷信息，對潛航員的技術要求比較高，也會(hui) 增加他們(men) 的工作量。但現在，應用在‘奮鬥者’號上的係統已實現了自動在線監測，能更加及時地發出預警，有效提高了‘奮鬥者’號的故障診斷能力，縮短了維護時間，在保障潛水器快速故障定位和安全作業(ye) 中發揮了重要作用。”

　　探秘深海 勇擔重任

　　對普通人來說，萬(wan) 米深海是一片難以想象的神秘世界。但張偉(wei) 曾跟隨“奮鬥者”號多次潛入其中，這是一種怎樣的體(ti) 驗？

　　張偉(wei) 描述，因為(wei) 載人艙內(nei) 是常壓環境，所以人坐在潛水器裏下潛，在身體(ti) 上是沒什麽(me) 特殊感覺的。但從(cong) 聽覺和視覺上，潛航員能明顯感受到海中環境的變換。

　　“坐在潛水器裏潛入海底不同的深度，能聽到載人艙殼體(ti) 因為(wei) 壓力變化而產(chan) 生的吱吱呀呀的聲音，還能看到在不同深度的海水中光線的變化。”張偉(wei) 說：“從(cong) 淺海下到深海，陽光的穿透力會(hui) 逐漸減弱，到海下200米左右時，基本沒有什麽(me) 光線了。到了海下1000米，已是完全漆黑一片，這時我們(men) 能從(cong) 窗口觀察到一些會(hui) 發光的生物。等再下到萬(wan) 米深海，仍然會(hui) 有豐(feng) 富的生物，比如透明的海參，形狀像彎鉤一樣的鉤蝦，還會(hui) 有一些奇特的、叫不上名字的海洋生物。深海的地形起伏也很大，有的地方平坦，有的地方陡峭，覆蓋著厚厚的沉積物，這裏還有很多人類未知的奧秘等待著我們(men) 去探索研究。”

　　潛入未知的深海，這樣的經曆既很難得，同時也責任重大。每次下海，張偉(wei) 都心存敬畏。“作為(wei) 潛水器設計人員，我跟隨‘奮鬥者’號深潛，主要是在海試階段，來檢驗設備是否合格，後續是否能順利交付使用，所以責任很重。”

　　能肩負這份責任，首先要對潛水器有全麵的了解。

　　在“奮鬥者”號陸上聯調和水池試驗階段，張偉(wei) 就經常加班加點堅守在一線。水池試驗完成後，張偉(wei) 已對“奮鬥者”號每條電纜、每個(ge) 信號的情況熟記於(yu) 心，當發生問題時，他總是能快速定位故障點，高效地解決(jue) 問題。

　　正式成為(wei) “奮鬥者”號主駕前，張偉(wei) 先經過了一段時間的理論培訓，主要是熟悉潛水器各個(ge) 係統的工作原理、技術細節、操作方法等。特別是要學習(xi) 在各類故障情況下，如何正確處置。

　　張偉(wei) 對自己的要求是無論何時、無論遇到何種情況，一定要準確判斷、精細操作、沉著應對。他記得，有一次在萬(wan) 米下潛的過程中，“奮鬥者”號深度接近9000米時，忽然聽到一聲非常響的聲音，載人艙也感受到了明顯震動。怎麽(me) 辦，是否需要返航？作為(wei) 主駕駛，張偉(wei) 必須對潛水器狀態迅速作出判斷，確保所有人員和設備安全。

　　張偉(wei) 立刻對艙內(nei) 設備進行了檢查，並沒有發現異常；對全係統設備進行了檢測，狀態也都正常。於(yu) 是他判斷，應該是艙外的浮力材料在壓力作用下產(chan) 生的聲音，並不影響正常使用，於(yu) 是“奮鬥者”號繼續執行下潛任務。當成功完成此次任務並順利回收潛水器後，大家發現原來是有一塊浮力材料在與(yu) 框架結構接觸的地方，因高壓擠壓產(chan) 生了裂紋。

　　“雖然是浮力材料發生了一點點撕裂，但在深海非常安靜的環境下，那個(ge) 聲音通過金屬殼體(ti) 傳(chuan) 導到載人艙內(nei) 後，人就會(hui) 感覺是聲音很大。所以當時我們(men) 還是非常緊張的，但好在經過冷靜判斷，我們(men) 選擇了正確的處理方式。”張偉(wei) 回憶說。

　　除了可能遇到各種突發狀況，潛入深海還是一件十分辛苦並且需要付出極大耐心的“體(ti) 力活”。

　　盡管“奮鬥者”號是當前全球同類型全海深載人潛水器中載員人數最多的，能夠同時容納3人，但是對於(yu) 身處球形載人艙中的潛航員來說，艙內(nei) 的活動空間十分有限。

　　“‘奮鬥者’號海試過程中，一般是一名主駕和兩(liang) 名負責不同係統的技術研發人員共同下潛。‘奮鬥者’號載人艙的內(nei) 徑是1.8米，裏麵還有很多儀(yi) 器設備，所以3個(ge) 人基本在全程十幾個(ge) 小時中都要一直坐著，很難去交換位置，也不能站著、躺著。主駕要觀察窗外情況時，隻能向前蹲著湊近觀察窗。”張偉(wei) 告訴記者，執行任務時，潛航員一般會(hui) 在吃完早餐後下潛，然後用保溫飯盒帶一些炒飯、炒麵、水果等，在海底吃上一頓午餐，等返回上岸後再吃晚餐。

　　雖然有苦有累，但對張偉(wei) 來說，在與(yu) “奮鬥者”號相伴探海的日子裏，更多的還是激動與(yu) 自豪。

　　尤其是2020年11月10日，這一天令張偉(wei) 永遠難以忘懷——當日，他作為(wei) 主駕駛，與(yu) 另外兩(liang) 名潛航員通力協作，讓“奮鬥者”號成功坐底馬裏亞(ya) 納海溝，創造了10909米的中國載人深潛新紀錄。

　　“當時的心情就是很激動、很自豪。中國人乘坐自己研製的載人潛水器達到了萬(wan) 米深海，這得益於(yu) 國家對海洋事業(ye) 的重視和支持，更是綜合國力提升的重要表現，也是載人深潛團隊多年來不懈奮鬥的最好回報！”張偉(wei) 說。

　　保持奮鬥 砥礪前行

　　從(cong) 2009年“蛟龍”號出航海試，到4500米級載人潛水器“深海勇士”號誕生，再到“奮鬥者”號創下多項紀錄，十幾年來，中國載人潛水器不斷取得豐(feng) 碩成果。“在載人潛水器方麵，我們(men) 已經實現了從(cong) 跟跑，到並跑，再到領跑的跨越。”張偉(wei) 說。

　　在“蛟龍”號研製時，還有部分技術需要依賴借鑒國外的技術。

　　但在“深海勇士”號立項後，中國接連突破多項關(guan) 鍵技術，跟上了國際領先技術的腳步。“深海勇士”號實現了“核心技術自主化，關(guan) 鍵設備國產(chan) 化”，其關(guan) 鍵零部件的國產(chan) 化率超過95%，如載人艙、浮力材料、高壓海水泵、低噪聲推力器、鋰電池等全部國產(chan) 化，並且潛水器整體(ti) 各項性能也都有了顯著提升。

　　到了“奮鬥者”號，載員人數多、海底作業(ye) 能力強、上浮下潛速度快等指標，令其真正成為(wei) 全球同類型全海深載人潛水器中的佼佼者。“奮鬥者”號的研製及海試的成功，標誌著中國具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力，體(ti) 現了中國在海洋高技術領域的綜合實力。

　　“奮鬥者”號抵達馬裏亞(ya) 納海溝海底，這已是到達了地球海洋的最深處。未來，中國載人深潛團隊的腳步又將邁向何方？

　　張偉(wei) 表示：“創新突破始終是中國載人深潛精神的核心，接下來我們(men) 還有許多研發工作要做，依舊要不斷突破，取得新的進步。”

　　比如，新材料、新概念、新的應用場景的各類潛水器，需要不斷突破更多的關(guan) 鍵技術。

　　2021年，中國船舶集團有限公司第七〇二研究所開始研製新型潛水器，該潛水器將采用新型材料，視野更寬廣，可應用於(yu) 科研、考古、搜救等多個(ge) 場景。

　　“未來還可能研製出模塊化的潛水器，可根據不同的任務和目的，選用搭載不同的模塊。另外，‘奮鬥者’號現在雖然實現了‘全海深’，但還不能覆蓋‘全海域’。未來我們(men) 的潛水器應該具備全海域作業(ye) 能力，相應的，潛水器上應用的能源係統、導航定位係統等技術都還要繼續進一步突破。”張偉(wei) 表示：“作為(wei) 潛水器研發團隊的一員，我也將保持奮鬥的狀態，繼續向深海進發！”李 貞