“蛟龙”号的下一步——访“蛟龙”号第一副总设计师崔维成
“蛟龙”号总体与集成课题负责人,第一副总设计师,海试现场副总指挥崔维成接受南方周末专访时表示,今后“蛟龙”号的技术改进绝不是深度的递进,而是作业能力的提高和使用成本的降低。
责任编辑:朱力远
今后“蛟龙”号的技术改进绝不是深度的递进,而是作业能力的提高和使用成本的降低。
“上天入海”是人们近来热议的一个话题。在“蛟龙”号7000米级深潜试验划上圆满句号之际,南方周末专访了“蛟龙”号总体与集成课题负责人,第一副总设计师,海试现场副总指挥崔维成。
南方周末:有人认为,陆地上的事情还有很多没有解决,现在谈深海考察太早了。对这个问题,您怎么看?
崔维成:这个问题与问我国在上世纪六七十年代是否要搞“两弹一星”有点类似。就我个人的认识来说,研制“蛟龙”号属于国家层面的决策。政府既要解决眼前的紧迫问题,也要适度考虑长远的谋划。
所有开支加在一起,“蛟龙”号项目共花费国家财政经费约5亿元。如果不是科技部在“十一五”期间重新支持“海试”单独立项,“蛟龙”号不可能走到今天。研制人员都是能给国家省的就省,能凑合的就凑合。使用老旧的“向阳红09”船作为试验母船,给我们增添了很多困难。船舶没有动力定位的设备,就只能靠船长的驾驶技术去弥补;后甲板干舷高,给每个潜次的布放和回收操作带来很大困难甚至风险;母船上生活条件十分艰苦,许多参试队员只能住六人舱;原来定下“向阳红09”船只用到3000米级海试,但由于专用母船立项进展迟缓,我们不得不把“向阳红09”船用到了5000米级和7000米级海试。按照目前的形势判断,“蛟龙”号未来三年的过渡性应用可能还得靠“向阳红09”船,专用母船据说要到2012年底才有可能被批复立项。
南方周末:如果给各国载人潜器自主制造能力排个队,您认为中国处在怎样的位置?
崔维成:就解决大深度、高强度钛合金载人舱的制造困难来说,有两种途径。一是投入先进的设备等。由于这种任务的市场需求量很小,企业是否值得投入是需要考虑的。如果企业不肯投入,挖掘别人的潜力也是一条比较好的途径。俄罗斯为我们加工“蛟龙”号载人舱就采用了第二种途径。我们对“蛟龙”号载人舱的验收试验证明,它的加工质量是非常好的。
载人潜水器的研制没有一个国家完全只用本国的设备,因为各国均有自己的长处和短处。一个国家是否能搞载人潜水器的标志是它是否掌握了自主设计和集成的技术——因为没有一个国家或公司会出售这些技术。至于具体某个设备究竟是谁造的,其实并不重要。
南方周末:有报道说,“蛟龙”号能在水下潜深7000米,连续工作7小时,但在这次海试的6次下潜中,我看到真正的海底作业时间一般都在3个小时左右,似乎还有不少的余度可作尝试。
崔维成:我们在设计以及本次的海试中均没有“在7000米海底连续工作7小时”的要求,而且这样的要求对潜水器而言不能说明任何问题。就载人舱而言,即使连续在7000米的海区放上几十甚至几百小时也是不会坏的。潜水器设计的正常工作时间是不超过12小时,这不是由舱内电力、食品或氧气供应等潜水器本身的限制造成的,而是取决于人的生理的限制。我们的设计要求是:潜器在海里上、下7000米所花时间均小于3小时,这样可以在海底有6小时的作业时间,但海试采用的上浮、下潜速度要比正常使用时的速度慢一点,因此,海试期间水下的作业时间一般控制在3小时左右。
南方周末:随着下潜深度的增加,下潜难度会发生怎样的变化?
崔维成:对于潜水器的海试来说,每年有每年的难度。随着下潜深度的增加,很难说是增长或减少。前期的困难更多是由于缺乏设计和操作经验造成的,后期的困难更多是大深度潜水器本身所具有的。比如5000米级海试时主要的困难在液压系统,而7000米级海试时主要的技术困难在推进系统和可调压载系统。至于设备的承压问题,我们在实验室中就已基本解决,不是海试中主要担心的问题。
南方周末:潜器在7000米和5000米的海底坐底有什么区别?
崔维成:海底也像陆地一样,每个地方是不一样的。以前我们只去过一个5000米级的海底,知道那个地方是一个锰结核比较丰富的地区,地形很平,像一片很大的平原,潜水器航行几公里也没有什么深度的差别。这次到的7000米海区,是海沟边上相对比较平坦的地方,但每航行一百米左右,海底深度就可能差几十米。而且这个区域离马里亚纳海沟的最深点(11034米)只有约40海里,区域的生物特征变化也很大。
我们在“蛟龙”号第47潜次去到了一个非常荒芜的地方,什么生物也没有看到,在第48潜次到了相距数百米的另外一个地方,看到有一些结核,同时也有比较丰富的生物资源,如海参、虾等。第49潜次也没有看到太多的生物,第50潜次我们看到了非常丰富的海底生物,甚至有一条很大的鱼。这四个潜次均在我们所选海区的东北部,最后一个潜次(第51潜次)我们刻意去了试验海区的西北部,我自己也有机会作为试航员下到了7000米的海底。我们在每个潜次,除了取到一些样品外,更多的是拍摄大量视频和照片资料,将来提供给有关专业人员开展研究,由他们来告诉公众,这片海区究竟能告诉我们什么。
南方周末:“蛟龙”号在未来的使用中是否还有改进空间?
崔维成:肯定有。在人性化设计以及作业的方便性方面,由于“蛟龙”号设计团队当初缺乏经验,没有美国“新阿尔文”第一期的先进。如果以我们设计团队现在的水平来重新设计的话,我们还可以作出不少的技术改进。但同样的,中国眼下的载人潜水器用户也没有国外的科学家那样会用载人潜水器,因此,“蛟龙”号目前的功能和性能应该可以满足一段时间内我国科学家的需求。技术是无止境的,等设备使用了5至10年,需要更新换代时,只要国家深海基地安排,我们可以让“蛟龙”号的技术水平再上一个台阶。
南方周末:对于一艘要在现实中应用的潜器来说,哪些是重要的性能指标?
崔维成:对于应用型的载人潜水器来说,深度只是表示它能去的作业区域大而已,对于需要应用它的科学家而言,更关心的是在某一深度是否能完成他所希望的作业任务。所以,今后“蛟龙”号的技术改进绝不是深度的递进,而是作业能力的提高和使用成本的降低。对于一艘要在现实中应用的潜器来说,重要的性能指标包括机动航行能力、自动控制能力、悬停作业能力、视频摄像能力、水声通信能力、精确定位能力、作业工具的完备性等,当然安全可靠性是载人潜水器最为重要的性能。
南方周末:您曾经说过“最终,我们要做出11000米级的载人潜水器,在海洋最深处的海底自由航行、作业,这样,中国就真正成为载人深潜发达国家”。这是多长时间范围内的一个愿景?到11000米深的意义是什么?
崔维成:这是我个人的一个愿望。单从技术实现角度而言,如果从现在起,国家或企业马上支持“蛟龙”号团队研制,也许再用8年左右的时间就可以实现。如果中国也搞出了全海深的载人潜水器,就相当于走到了这个技术领域的一个制高点,别人肯定认为中国是一个载人深潜发达国家。刚搞出一个蛟龙号,我们可以说挤进了载人深潜比较发达国家的俱乐部。就载人深潜的各单项技术而言,比较通用的技术我们也到达了他们的层次,但比较专用的技术,我们与最先进的国家相比还有差距。从地球科学的角度来说,在11000米的最深海底处航行和作业,有可能让科学家研究他所感兴趣的海底的一切。究竟这样的研究有什么作用,只有等研究了才知道。就目前人类已有的知识而言,我们对月球、太阳甚至火星表面了解的程度已经超过了近在咫尺的地球海底表面。如果有一个11000米级的小型载人潜水器,科学家就可以在任何海底进行遨游和探索。
网络编辑:刘之耘