专访叶聪:万米级载人潜水器将刷新“中国深度”
据新华社报道,我国自主开发的无人潜水器最大潜水深度已超过10000米,蛟龙载人潜水器的潜水深度也已超过7000米。10,000米载人潜水器何时能够潜入深海?它的发展有什么困难?目前进展如何?记者近日就上述问题采访了中国船舶工业702研究所水下工程研发部副主任、万米载人潜水器总设计师叶聪。
在4年内实现10,000米深海潜水
作为蛟龙号的总设计师,叶聪参与了7000米载人潜水器蛟龙号的开发,同时,他在试航期间首次驾驶蛟龙号到达7000米的深度。现在,作为10000米载人潜水器的总设计师,当叶灿·聪驾驶这种新型潜水器潜入10000米的海洋时?
叶聪说,“蛟龙”于2012年在马里亚纳海沟创下了世界最大潜水深度7062米的纪录。“蛟龙”号的出现促进了中国深海装备工业的快速发展。目前,4500米载人潜水器正在组装和协调,10000米全海载人潜水器已经开发。
“根据计划,一万米载人潜水器的开发将于2020年完成。未来的科学家将探索未知的深海世界,因为它潜到海底10000米深处。”叶聪说道。
发展的“压力”太大了。
蛟龙号的成功开发并不容易,10000米载人潜水器的开发就更难了。那么,需要克服哪些困难呢?
叶聪说,“蛟龙”号有能力搭载人到达世界99.8%以上的海底,但要达到搭载人在全世界所有深海工作的能力并不容易。例如,“蛟龙”号在7000米处的压力是700个大气压,也就是说,“蛟龙”号直径为2.1米的载人太空舱的耐压球壳的压力相当于14座埃菲尔铁塔的重量。10000米载人潜水器将再下潜4000米,并增加4000个大气压。潜水器上如此巨大的压力对潜水器的结构设计和材料提出了巨大的挑战。
载人潜水器耐压球壳是载人潜水器技术的核心。叶聪说,“蛟龙”部分是通过国际合作开发的,“就像载人航天器的耐压球壳,是我们设计的,采用了俄罗斯的材料和加工技术。传感器和推进器等其他部件也是进口的。”
其次,与“蛟龙”相比,在更复杂的材料和使用环境以及更严格的条件下,对作业能力的要求不能降低。“就像射击一样,在300米处打10环是一个很大的挑战,现在要求在500米处打10环。”
“10,000米载人潜水器的开发是海洋领域最具挑战性的项目之一。因此,载人潜水器的开发需要克服更多的技术难题。耐压部件的密封、控制和水声通信都是开发过程中难以啃的技术骨头。”叶聪说道。
钛合金发展的重大突破
10,000米载人潜水器的开发已经全面启动。目前,它的发展进展如何?
叶聪说,蛟龙号在开发过程中,突破了一系列关键技术,如大潜深载人潜水器的设计技术。它具有良好的定位和悬停功能以及良好的水声通信系统。自此,4500米载人潜水器的研制开始起步,钛合金载人航天器耐压球壳作为突破口,实现了载人航天器耐压球壳的自主开发。
“根据蛟龙和4500米载人潜水器的开发经验,10000米载人潜水器的开发正在有序进行。建成并投入使用后,将创造一个新的“中国深度”,进一步提高中国的海洋勘探能力和研究水平叶聪说道。
目前,10000米载人潜水器载人舱内钛合金的研发取得重大突破,并成功研制出一种新型高强度、高韧性可焊钛合金。由该合金制成的全深度载人潜水器载人舱缩尺部分已成功通过压力试验,首个全尺寸载人舱半球冲压成功完成,为全深度载人潜水器钛合金载人舱研发成功完成奠定了基础。
“我们将面对技术和进步等实际困难和挑战,以确保载人潜水器按时保质保量完工。”叶聪说道。(刘石平)
《中国科学日报》(第三版综合版,2017年3月12日)