作者:韩扬眉 来源:中国科学报 发布时间:2021/1/23 19:49:03
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又创造了一个“不可能”!
万米载人潜水器“奋斗者”号支持保障母船“探索二号”

 

2020年11月28日,“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试并胜利返航,这标志着我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力。

全海深载人深潜作为一项复杂的系统工程,当潜水器在千米万米级深度自由探索时,离不开母船的全力保障,母船承担着搭载人员、载人潜水器、视频着陆器以及其它相关海试装备的重要作用,是深海科学研究的重要保障装备和支撑平台。

从“探索一号”科考船到“探索二号”科考船,中国科学院深海科学与工程研究所(以下简称深海所)作为船东单位,从2014年起,通过一系列深渊科考航次,积累了丰富的海试任务管理和组织经验,推动我国开启了万米深渊科考的新时代,逐渐建立起海斗深渊科学研究体系。

“相当于重建一艘新船”

“欢迎回家!”2020年12月21日晚20时,静寂的大海被点点灯光、阵阵欢呼掌声所打破。万米载人潜水器“奋斗者号”海试保障母船“探索二号”完成所有航次任务后,顺利返回三亚。

“探索二号”科考船是一艘水面支持装备实现全面国产化的科考船,意味着我国彻底摆脱了一直以来对国外生产厂家水面支持装备的依赖。这背后离不开深海所长期以来重视海洋装备建设和载人深潜运维队伍的培养。

“‘探索二号’船改又创造了一个‘不可能’!”“探索二号”科考船实验部主任商建楠接受《中国科学报》采访时说。

商建楠介绍,海洋装备与运行管理中心作为整个海试团队的一部分,主要负责“探索一号”和“探索二号”科考船的运行和岸基保障工作,既要保证船舶以及设备安全,按时保质完成海试任务,同时还要确保人员安全,做到安全第一。

“探索二号”属于新船改造,相当于再重建一艘新船,彼时困难重重。回忆起当时的过程,商建楠至今历历在目。

为了保证万米海试按计划进行,项目组经研究考证后决定压缩船改时间,在保证工程质量的前提下加快工程进度。然而,2020年初一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了全部计划。

复工复产时间待定、船舶交付时间一天天临近......全部成员没有等待,而是立即开展网上办公。随着疫情慢慢好转,船改工作全面推进,但一波未平一波又起,后续设备调试液压管线卡套接头频繁泄露,暴露出极大的安全隐患问题。

“这让领导和厂方很是头疼,该问题不解决将严重影响万米海试任务,但船改时间所剩不多。”商建楠说,为了保证船舶运行安全,项目经理唐古拉山大胆决定,将卡套连接全部更换法兰连接,昼夜更替排班,保证人休船改工作不休。

大家的加倍付出全力保障项目增改建过程持续稳步推进,最终保证了“探索二号”船在18个月内便顺利交付。

2020年6月25日早上,“奋斗者”万米载人潜水器起吊平稳落座“探索二号”科考船甲板平台车上,随后,伴随着汽笛声“探索二号”科考船缓缓离开码头。“船速很快。”商建楠记得很清楚,他在后甲板用手机录了螺旋桨推水打出的水花,并在朋友圈中写到“回家的速度”。

填补国内空白

“探索二号”是一艘水面支持装备实现全面国产化的科考船,彻底摆脱了长期以来对国外生产厂家水面支持装备的依赖。

“科考船作业往往需要一些特别的设备作为辅助来获取所需的样品,现运行的科考船大多采用进口设备,使用繁琐而且售后不及时。”商建楠表示,为了打造国内品牌以及保证可靠的售后服务,“探索二号”把国内品牌作为首选。

在海上,特别是复杂海况条件下进行科考活动,对船舶的安全性、操纵性、稳定性无疑提出了更高的要求。“探索二号”在“探索一号”的基础上进行了升级,具备A架(704)、吊机(704)、绞车(704)等常规科考设备,主甲板还有变轨功能,她具备同时搭载两艘潜水器共同作业的能力。

此外,绞车系统一直以来可以说是国内的空白,“探索二号”大胆尝试将填补这方面的空白,中国船舶704所牵头成立的万米绞车项目将在“探索二号”进行应用试验。

商建楠说,“现在我们正处于海试阶段,绞车系统已经得到初步验证。我们会利用现有的资源,抓住这次宝贵的机会,将我国自主研发的科考设备用到极致,改变国外垄断此领域的趋势,把中国品牌推向世界。”

“从‘探索一号’到‘探索二号’,从‘蛟龙’号到‘深海勇士’”再到‘奋斗者’号等,这些不单单是数量的改变,更是从进口到国产科技的改变。”商建楠表示,“探索二号”科考船的科考设备实现国产化,在疫情影响下几乎没有受到任何制约。同样“深海勇士”和“奋斗者”的设备也是国产化,疫情之下得以正常执行科学考察和万米海试,同时搭载的“沧海”号视频着陆器还成功实现了万米海底视频直播,这在全球也是首屈一指,而这些正是科技自立的意义所在。

助力探索深海全程无盲区

“探索二号”为科学家们建设了一座海上科学实验室,为深海深渊科考提供了“利器”。

深海所研究员贺丽生作为科学家代表参与了此次航次,执行“奋斗者”号载人深潜器的万米海试任务。她也是中国首位进行万米深潜的女科学家。

“我作为一名普通科学家能够参与此次航次,还是非常兴奋的。此次海试主要是针对潜器的性能而进行的万米测试,有船员、研发骨干等,需要上船的人非常多,在这样条件下,还能拿出名额来给科学家,说明对万米潜器将来的科学应用是非常重视的。”贺丽生告诉《中国科学报》。

下潜两天前,贺丽生接到通知,参加下一个潜次,她非常地激动,立刻开始准备相关的采样工具。“此次海试结果表明“奋斗者”万米载人潜器的性能是非常稳定的,也正是因为如此,总师团队及专家组才决定让科学家参与本航次的最后一个万米潜次。深海的环境水温大概在2-4°,这个温度还是非常冷的,尽管潜器内部已经做了非常人性化的处理,但要在潜器内呆上12-13个小时,在行程的后半段时间,还是需要穿上厚外套,厚袜子。”贺丽生回忆说,

在此次潜次中,贺丽生携带的作业工具主要包括pushcore沉积物取样器,生物铲,保温生物箱,保压取水仪,原位化学实验装置及Niskin诱捕瓶,这些装置将帮助他们带回万米深渊沉积物,生物,水样及岩石等科研样品。

万米深渊之中,给贺丽生印象最深的除了大量钩虾外,还生活着大量的海参及多毛类生物。尽管下潜前,她推测万米深渊中会存在海参,但其数量之多还是让贺丽生为之惊叹。此外,她推测万米深渊中还生活着海葵及水母,但在此次下潜任务的选定的区域内,“遗憾”未能看到。

“深海是人类至今知之最少的生物圈之一。”贺丽生表示,“奋斗者”号载人潜器的研发成功无疑给人类探索深海、深渊填上了一对强劲的翅膀。它不但可以达到万米深渊,而且具有强大的作业能力,搭载多达240Kg 的作业工具及样品,配合左右机械手的使用,使科学家们可以在万米海底进行海底原位实验,也可以将科研样品带回陆地实验室。“奋斗者”号全海深载人深潜器使人类探索深海全程无盲区,助力人类了解深海。

 
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