《为深海而生》④丨海试过程 最终成功

中国科学院深海科学与工程研究所

2021-02-15 09:30:25

第一次布放回收成功


下午,海试继续。试验部主任兼A架操作手盖文庆又一次站到控制台前。它面前的控制台经过中船重工701所工程师的改进,与当年向阳红9号的A架控制台不可同日而语,它可以降低误操作的可能性,在电控液压系统中增加了自我保护机构,为A架安全做了双保险。


盖文庆努力压下紧张情绪,集中注意力。


这时,风浪又大了些,深海勇士号再次移动到船尾,盖文庆小心地操控着A架,牢牢地抓住深海勇士的脊背,将它缓缓吊到空中。


就在要把深海勇士吊出甲板的时候,A架控制台上一个到位信号灯却没有亮。


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故障的原因很快找出来,挂钩不到位,归根结底是操作问题。盖文庆事后回忆:“那就是当时操作时机掌握差点,心理素质和熟练度不够。”


重新挂钩后,潜水器再一次吊起,这一次,盖文庆和他操作的A架表现堪称完美,深海勇士迈出了走向深海的第一步。


第二潜第一次上人


第一项测试完成,指挥部决定趁热打铁,马上开始下一项——载人测试。和蛟龙号海试一样,叶聪这位设计师试航员又成了试潜第一人。


和叶聪一起担当这第一次的,是来自702所的年轻试航员张伟。他是深海勇士的电器设计师,研发人员亲自驾驶潜水器海试始自叶聪,已经成了一个传统。作为试航员,张伟是还个新手。


第二次布放回收成功


测试按计划进行,A架摘钩后,母船像个不放心的保姆,一根拖曳缆紧拉着深海勇士,在海上缓缓前行。


南海夏日的骄阳烤炙海面,潜水器里闷热难当,回收到母船上时,三个人已经是汗流浃背。


转场300米


海试一项一项地进行,日子过得飞快,50米深度测试完成,紧接着是300米深度的测试,来自不同单位的人们,互相熟悉起来,很快进入状态;水面支持团队长足的进步,更是有目共睹。


本片的拍摄者们却有些不便说出来的算计,总该出点儿惊心动魄的状况,让影片故事更加跌宕起伏,但到现在为止,“惊心动魄”没有发生,一切都顺利得出乎意料。


浅海区的测试进展顺利,活儿要干,日子也要过,有人在船上迎来了自己的生日。


转场1000米


8月的南海并不平静,指挥部接到台风预警,23号台风会影响试验海区,不具备下潜条件。马上转场。


随着测试深度越来越大,探索一号离开三亚的海岸越来越远。


1000米第一潜


一千米试验海区风平浪静,浅海的测试只是小试牛刀,从这里,深海勇士才真正开始进入深海,而千米之下才是深海勇士的天地。



下潜,永远是船上最激动人心的两个字。叶聪依旧御驾亲征,但主驾的位置早已让给了更年轻的人。


1000米-电缆故障


正在下潜,出现了问题。三为设计师的反应有典型的职业特征,没有慌乱,立即找原因而且思路清晰。


千米深海,不是逞英雄的地方,叶聪毫不犹豫,停止下潜。


大电池是为潜水器提供电力的主电池,控制系统非常灵敏,及时准确地报告了故障的部位。


探索一号的驾驶室里,指挥部刚刚祝贺了深海勇士达到千米就收到这个异常情况报告,气氛一下紧张起来。


深海勇士有两组压载铁,抛掉第二组,潜水器比重小于海水,就会上浮到水面了。


优秀的试航员总是令人心里踏实,叶聪对水下危机处理得十分老道,不过,在晚上的总结会上,仍旧受到了批评。


规矩是不讲情面的,对于一个挑战大自然,带有危险性的事业来说,更是如此。


1000米-一个水泵


第二天,原班人马继续进行昨天没完成的测试。


到了1000米深度,潜水器的大部分功能都可以测试了。毕竟,深海勇士就是为深海而生的。


深海勇士的下潜上浮速度和住宅楼的低速电梯速度相仿,但它要比电梯稳得多,让人完全感觉不到它在移动。


潜水器能够做这些动作,很大程度上都与一组排水泵相关。不曾想,这样一个小小的水泵今天却出了差错,险些让海试中途夭折。


1000米-水泵故障


试航员们试着启动水泵,排除水箱里的水来增加潜水器的浮力,却发现水箱里的水非但没有减少,反而在快速增加。


水箱上阀组的阀门好像不管用了,海水在高压下不断涌进水箱。


深海勇士号回到探索一号上后,人们检查阀组,寻找问题所在。但这个阀门就像个恶作剧的顽童,令人光火。


在深海工程里,这样的情况是很典型的,恐怖的压力和高腐蚀的深海环境,经常是罪魁祸首,也是深海工程师们的老对手。反复检查后人们发现,阀组的阀芯做得有问题。


1000米-第三潜胡震下潜


探索一号后甲板上,又一个忙碌的日子开始了。下潜老手还在叮嘱着就要下潜的新手们。


总设计师胡震和潜航员李保生今天第一次下潜。下潜过5次的张伟是今天的主驾。


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深海勇士号被A架高高吊起,盖文庆这段时间来操控A架已经很有心得,人也放松了许多。从后甲板看去,深海勇士号的正面投影和蛟龙号不一样,呈现出一个好看的椭圆形。


胡震,这位搞了小半辈子载人潜水器的设计师,第一次亲身降临海底竟然兴奋得像个孩子。


1000米潜水器撞山


随着夏天离去,南海的台风会越来越频繁,老天爷就像不请自来,掐着表的考官,不动声色地敦促着海试的进度,不给人喘气的时间。而紧张的海试,偶尔也会有轻松的小插曲。


新手张伟,不小心开着潜水器撞上一个海底土坡,这样一个高端大气上档次的潜水器竟然被泥巴给拖住了。


于是,指挥部水声通讯收到一条颇有幽默色彩的请示。


看来,没老手保驾硬是不行啊。不过,胡震对自己设计的潜水器还是颇为自信的。


深海勇士的浮力不得了,三个人“满载而归”。


深海勇士号的总设计师,第一次乘坐自己设计的潜水器归来,潜水器状态很好,操控自如,8年的心血终于有了回报。


海试进行了一个多月,随着故障的发现,排除。深海勇士号渐入佳境,然而,人们仍旧在执着地寻找潜在的问题。


推进器上浮试验


潜水器的下潜和上浮是不需要动力的,今天要测试的,却是利用深海勇士的推进器回到水面,动力上浮也是逃生手段之一,这样的事在蛟龙号身上曾经发生过。


蛟龙的启示-动力上浮


几年前,印度洋上,蛟龙号浮出海面,它怪异的姿态令人不安,半沉在海水里,好像已经筋疲力尽。


事后潜航员描述了水下的惊心动魄,在海底完成作业上浮的时候,一侧的压载铁抛载失败,至1000米处就提前达到了零浮力而不再上浮。如不是依靠推进器上浮水面,蛟龙号和它的三名乘员,将永远留在一千米深处。那次故障后,702所的设计师们对抛载机构做了重新设计。


当年,一位随船拍摄的澳大利亚纪录片工作者说出了很多局外人心中的担忧。


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让潜水器从海底逃生的办法有两种,首先是抛掉重物,增加浮力。


抛载失败


让我们再回到深海勇士的动力上浮试验,试验刚开始,一件意想不到的事情又发生了。


深海勇士完全依靠推进器回到了海面。经过检查,故障的原因,是达成抛载的电磁铁在深海高腐蚀环境下生锈,无法吸合了。


进步


船上,人们有一种自信,按眼下进度,计划中3个月的海试有望提前完成。这不仅使4500米级载人潜水器国家重点研发项目的后续工作处于极为有利的态势,更证明中国载人深潜研发能力有了巨大的提升,要知道,当年蛟龙号的海试长达4年之久。


副总设计师叶聪以“查找问题的能力”做例子,对此作出解释。


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蛟龙号是先驱,4年的时间并不虚度,技术、经验、人才、科研组织能力都需要时间来积累,然后,才有今天的海阔天空。


这次海试的效率令人难以置信,海试结束后领队刘心成回忆道:有鉴于此,指挥部决定缩短2000米海试,尽快进入3000米海试,如此一来,最大设计深度4500米海试就指日可待了。


过度段落


地球海洋3000米深度上下,存在着大量让科学家们着迷的现象,也暗藏着对未知世界,对生命起源的答案。因此也是深海勇士这艘侧重科学探索的载人潜水器未来出现率最高的深度。


在这个深度,设备的密封性能如何,潜水器各个部件是否能正常稳定地工作成了设计师、工程师们最关心的考核内容。


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深海勇士顺利通过3000米深度测试,作为一代高度国产化的重大装备,这个结果令人喜出望外。


4500米成功触底


对于设计过下潜深度7000米的蛟龙号,和后来万米级载人潜水器的设计师们来说,4500米不算深,但世界上没有不担心自己作品的设计师。


2017年那个夏天,在获得“准生证”的前夜,在一船人的注视中,深海勇士号消失在南海海面,向着它的终极深度下潜。


深海勇士的下潜深度已经超过了4000米,正在接近4500米。胡震和叶聪担心的问题都没有出现,其实4500米并非一个判定成功与否的严格界限,但它确实一个8年奋斗的终点线,别忘了,四千五是深海勇士的乳名。


4500米海试成功后,深海勇士号又进行了两次验证性考核下潜,具有了交付使用的技术状态。


在北京,刘心成和叶聪启向科技部和中科院领导汇报四千五海试的情况。


中国第二艘载人潜水器深海勇士号在863项目评审专家们苛刻挑剔的审视下,毫无悬念地拿到了“准生证”。而它的成年礼,将在西南印度洋狂暴西风带附近完成。


(来源:中国科学院深海科学与工程研究所)

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