大国重器：“蛟龙号”载人潜水器

来源：中国海洋报

作者：高悦

1月8日上午，北京人民大会堂，2017年度国家科学技术奖励大会隆重举行。

主席台上，中国工程院院士、我国蛟龙号载人潜水器总设计师徐芑南，从习近平总书记手中接过了大红证书，蛟龙号载人潜水器荣获国家科技进步奖一等奖。

这是我国深海大洋事业发展取得的重大标志性成果，也是中国海洋科技工作者向祖国和人民交出的优秀答卷。

面对荣誉，己是满头华发的徐芑南百感交集。从2002年项目立项，到2012年深潜突破7062米，再到2017年完成试验性应用航次，蛟龙号不辱使命，在远海大洋刻上了中国深度，为实现从海洋大国迈向海洋强国做出了突出的贡献。

走向深蓝 海洋人的梦想

南极、北极、青藏高原被称为世界三大极点。几百年来，一代又一代探险勇士爬冰卧雪，挑战极限，在人类探索地球奥秘中不断取得新进展。

然而，世界上还有一个“第四极”未被涉足——马里亚纳海沟。它的深度超过珠穆朗玛峰的海拔，是地球上最深之地。

以马里亚纳海沟为代表的深海大洋，蕴藏着人类社会可持续发展的战略资源，更是大国博弈的战略空间。上世纪90年代，中国提出了“上天、入地、下海”的战略规划。几年之后，上天、入地均有斩获，下海却苦寻无功。此时，美国、法国、日本、俄罗斯已经具备了大深度载人深潜技术能力，最深下潜至6500米，而中国载人深潜技术还仅仅停留在600米。

面对悬殊的差距，许多科学家心急如焚，纷纷呼吁国家上马大深度载人潜水器的研发，可惜因为种种原因，这一想法曾一度停留在一张张构思草图中。

直到2001年初，根据国家的战略安排，中国大洋矿产资源研究开发协会组织20余位国内海洋领域院士、专家齐聚北京再次交流探讨，最终取得共识：发展深海技术，已经时不我待。

起初，人们在研制多大深度载人潜水器的问题上意见不一。一种观点认为，海底矿产资源大多集中在4500米左右海底，研制4500米级就够了；另一种观点主张要有超前眼光，研制大深度载人潜水器。经过反复论证，最终在后一种意见上达成了一致。

2002年4月，科技部批准了国家海洋局报送的《关于启动7000米级载人潜水器重大专项的请示》，正式列入国家“863计划”，明确中国大洋协会负责专项实施。从此，中国研制大深度载人潜水器驶上了快车道。

自强不息 从高点起步

作为一项涉及众多深海科技领域的系统工程，中国载人深潜项目包括蛟龙号载人潜水器本体、母船及水面支持系统、潜航员选拔与培训、应用体系等4大系统，涉及众多高技术领域，可谓任务艰巨而繁重。

项目立项之后，北京、无锡、沈阳等全国100多个科研机构纷纷行动起来，科学技术人员、工程技术人员、后勤保障人员，迅速汇成了庞大的载人深潜团队。

项目立项时，徐芑南已经退休6年了。为了蛟龙号，他重新披挂上阵，担任总设计师。第一副总设计师崔维成主动辞去了研究所所长职务，全身心投入研发试验。

据设计人员回忆，当时他们没有见过国外的载人潜水器，至于潜水器究竟要配多少部件，更是无从知晓。

困难吓不倒满怀激情的创业者。他们边学边干，一把老虎钳，两把锉刀，几块木块和三合板，外加十几个塑料管，便开始了潜水器雏形的设计与研制……

就是在这样的起点上，自强不息的中国载人深潜团队，百折不挠，实现了一次次技术突破。时过6年，2008年3月，蛟龙号完成总装联调和水池联调试验，第一次具备了出海试验的技术条件。

蛟龙号的母船是由一艘已有近30年船龄的老船“向阳红09”船改造的。300多天的时间，老船该拆的拆，该卸的卸，该装的装，解决了27项技术难题，保质、保量地按时完成了改造任务……

同时进行的是一场严苛的潜航员选拔。唐嘉陵、付文韬等经过常人难以想象的艰苦训练和考核，从众多竞聘者中脱颖而出，成为我国第一批潜航员。

从潜水器研制的高起点，到母船改造的高标准，再到潜航员选拔培养体系的建立，中国载人深潜团队以全新的姿态奔向了深海大洋，经受了无数次的历练。

7062米 刻上“中国深度”

2012年6月27日，马里亚纳海沟，7000米级海试。

此前3年，蛟龙号分别完成了1000米级、3000米级、5000米级海试任务，连续刷新下潜深度纪录: 1109米、3759米、5188米。

随着现场总指挥的一声令下，付文韬、唐嘉陵驾驶蛟龙号向海底下潜。舱内，屏幕上显示着深度数字，每隔64秒，蛟龙号通过水声通信系统，自动向母船报一次平安。

11时许，蛟龙号抵达7059米深度，并顺利进行了一系列试验。可万万没有想到，半个小时后，母船与蛟龙号的通信联络中断了！

“蛟龙、蛟龙，我是向九，你的情况怎样？请速回复！”

时间一分一秒过去，现场指挥部一遍一遍地呼叫着，却听不到一点反馈。

深海失联，危险空前。“难道是舱内人员昏迷了？”此时，蛟龙号已经突破7000米深度，水压达到700个大气压，这意味着它的外壳承受着7000吨压力，万一发生意外，后果不堪设想。

就在大家焦急万分时，水声通信机突然响起来：“向九、向九，我是蛟龙，一切正常……”

原来，潜航员在海底发现一只罕见的大海参，抓取样品后，突然发现舱内的话筒掉落在地板上，压住了语音通话的按钮。

有惊无险，蛟龙号继续下潜作业，在7062米深度坐底开展相关试验。15时15分，蛟龙号抛载上浮。

7062米，这是中国载人潜水器的新纪录，也是国际上同类作业型载人深潜器最大下潜深度纪录。

蛟龙号勇闯“第四极”，标志着我国已经具备在全球99.8％以上海域开展深海资源研究和勘察的能力，宣告中国从此进入了载人深潜新时代。

后来居上 再赴新航程

2013年5月17日，习近平总书记亲切会见了载人深潜先进单位和先进工作者代表，勉励大家团结拼搏、开拓奋进，推动我国海洋事业不断取得新突破，为建设海洋强国做出更大成绩。

“团结拼搏、开拓奋进。”中国载人深潜团队正是凭着这种勇气和精神，把走向深海的梦想变成了现实。

2013年，中国大洋协会确定蛟龙号在步入业务化运行前开展试验性应用的方案。

“如果说，海试是为了检验蛟龙号的下潜深度和各项性能。那么，试验性应用阶段则是为了培养专业化的业务支撑队伍，提高作业效能。”中国大洋协会办公室主任、专项总体组组长刘峰说，事实证明，开展蛟龙号试验性应用非常必要。

2015年2月3日23时许，西南印度洋龙旗热液区被紧张气氛所笼罩。

母船上，现场指挥部领导、科研技术人员、工程技术人员……数十人焦灼的目光投向海面。

21时，付文韬等３人驾驶蛟龙号完成第100次下潜返回海面，刚抵达母船起吊点，突然发现船载A型架左侧马达漏油，无法回收。情急之下，“蛙人”迅速解开主吊缆，再次放蛟龙号入水。

这是极为罕见的险情，技术人员和船员连夜抢修A型架，更换故障马达。舱内人员每10分钟报告一次坐标和舱内状况。

经过13个小时的抢险，次日早晨6时35分，故障马达更换完毕，A型架工作正常。直到９时55分，蛟龙号回收至甲板。所有人悬着的心才落下来。

3名下潜人员安全出舱，科考队员们与他们紧紧拥抱在一起。

去年6月，为期5年的蛟龙号试验性应用航次圆满收官。

自海上试验以来，蛟龙号开展了150余次成功下潜，450余人次参与下潜，取得了丰硕的深海科技成果，开辟了我国深渊科学研究的新领域。

回眸15年载人深潜路，刘峰感慨万千：经过海试和应用考验，蛟龙号与当前国际同类作业型载人潜水器相比，在下潜深度、航控、作业、水声通信等综合性能方面都是最优的。

载人深潜是当今世界技术十分复杂、高难度的工程之一，中国载人深潜技术的发展，蛟龙号的出色表现，再一次表明，中国人完全有能力抢占世界海洋科技的制高点，在中国特色社会主义新时代，实现中华民族的海洋强国梦！

延伸阅读1

“蛟龙号载人潜水器研发与应用”项目创新点——4大秘密武器

7000米级载人潜水器——创造“7062米”下潜之最

蛟龙号载人舱要7000米耐压，且具有2.1米内径和3个大直径观察窗，设计如此大深度、大直径、大开口的钛合金载人球壳是国际上从未遇到过的挑战。为确保蛟龙号安全下潜作业，关键设备必须规避灾难性风险，尤其是高压环境下电力的可靠稳定供给、故障解决措施及紧急情况下应急逃逸等。项目提出的综合安全保障方案，解决了安全监测、应急逃逸和可靠供电等关键技术，构建了潜水器系统设备安全性设计体系。自主集成研制的三人作业型“蛟龙”号载人潜水器，实现了100%安全下潜，创造了7062米的国际同类作业型载人潜水器下潜深度之最，作业能力覆盖全球海洋面积的99.8%。

深海通信——国际首例可传输图像、数据、文字和语音

蛟龙号下潜深海，要解决远距离、高速率水声通信问题。不仅需要解决深海距离对信号传输的影响，而且还需克服来自母船的强烈、非平稳噪声对水声通信的干扰。项目解决了噪声干扰、纠错解码、自适应均衡等技术难题，研制了国际首例可传输图像、数据、文字和语音等信息的潜水器水声通信系统，达到了国际领先水平。

海底“自由行”——精准操控、精确定位、精细作业

针对大深度载人潜水器在复杂海底环境条件下进行多种精细作业的操控需求，不仅需要克服潜水器大惯量、工作环境地形复杂、外界海流扰动等外部影响，而且还需攻克高精度水下导航、针对作业目标的精确定位等技术难题。该项目建立了潜水器复杂机动模态的六自由度水动力模型，研制的大深度潜水器精准操控、精确定位、精细作业系统，通过半物理仿真平台和海上试

验的反复验证，实现了对11米高黑烟囱顶部、直径5厘米喷口内379.7℃热液的保压取样和连续温度测量。

全流程作业规程——实现158次安全高效下潜

针对首次载人深潜缺少经验，对深海缺乏了解，高海况回收风险高，潜航员首次培训等系列难题，通过从陆上、模拟深海环境、水池到海面的测试验证，以及由浅入深的下潜试验和多年应用，摸索出一套完善的深海载人潜水器试验方法体系和应用模式；创新研制的提升系统和柔性自适应导接装置，实现高海况下潜水器的安全布放回收；首次建立了深海载人潜水器潜航员培训规范体系；蛟龙号载人潜水器实现158次安全高效下潜作业。

延伸阅读2

“蛟龙号载人潜水器研发与应用”项目推广应用及社会效益——蛟龙号功勋卓著

载人深潜整体技术获得了广泛应用。中国科学院深海科学与工程研究所科学家搭乘蛟龙号到达6000米以深的马里亚纳海沟挑战者深渊和雅浦海沟开展了深潜作业。首次在马里亚纳海沟发现了活动泥火山等地质新现象。

国家海洋局第二海洋研究所科学家20次随蛟龙号下潜。采集的巨型底栖生物样品超过以往20年的总和，已发现5个新种；首次取得超慢速扩张洋中脊热液流体样品，揭示了超慢速扩张洋中脊热液流体的特征，为履行我国与国际海底管理局签订的勘探合同提供了重要支撑。

国家海洋局第三海洋研究所获得了300多株菌种资源，发现了多个高温硫酸盐还原微生物新种，揭示了该区域共附生微生物的多样性特征，对未来开发利用深海生物基因资源具有重要意义。

同济大学在南海3500米深海山发现并确认大片锰结核的存在与分布，发现了10余个宏生物新种，对揭示南海深部科学规律，发挥了不可替代的作用。

——蛟龙号载人潜水器的研制成功实现了我国深海载人装备技术的跨越式发展，是我国深海技术发展的里程碑，推动了我国“深海空间站”重大科技专项、11000米载人潜水器和无人潜水器等深海专项的立项。

——蛟龙号团队被党中央国务院授予“载人深潜英雄集体”荣誉称号，8人被授予“载人深潜英雄”。中国大洋协会等5家单位被授予“五一劳动奖状”，14人被授予“五一劳动奖章”，中船重工七〇二所第四研究室等11个班组被授予“工人先锋号”，激发了广大科技人员投身海洋事业的热情。

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