蛟龍?zhí)柨傇O計師徐芑南

　　7月21日，“蛟龍”號載人潛水器在試驗區(qū)成功完成第一次下潛試驗任務，最大下潛深度達4027米，并將在22日向5000米目標發(fā)起沖擊。

　　蛟龍?zhí)柺俏覈谝慌_自行設計、擁有自主知識產(chǎn)權的深海載人潛水器，其研制集結(jié)了中船重工集團公司702所、中科院沈陽自動化所和聲學所等百余家單位，2002年6月正式啟動，去年即實現(xiàn)下潛3759米的中國紀錄。按計劃將于2012年挑戰(zhàn)7000米的世界深度。

　　7月17日，在蛟龍?zhí)?000米海試任務北京陸上基地保障中心，年逾古稀的蛟龍?zhí)柨傇O計師徐芑南接受了《科學時報》專訪。

下去能干活

　　“下去要能干活，上來要保安全。”徐芑南稱，這一設計理念早已成為團隊共識。

　　蛟龍?zhí)柕膭恿υ词切铍姵?，“無動力下潛上浮技術”為潛水器節(jié)約了能源，其中的重要角色是兩組壓載鐵：下沉到達預期位置時，拋掉一組，并通過可變壓載水泵進行微調(diào)，實現(xiàn)懸停；采樣工作結(jié)束時拋掉另一組，即可實現(xiàn)上浮。

　　“穩(wěn)定的貼近海底自動巡航能力、精確的懸停定位能力，這兩個條件使蛟龍?zhí)柲軌蛟诘匦螐碗s的海底搜索目標?！毙燔荒媳硎?，蛟龍?zhí)栍腥矫鎳H領先的技術，這是其一。“傳感器要精確、運動控制方法要好、執(zhí)行機構(gòu)要靈敏。蛟龍?zhí)柌加?個推力器，原地就能轉(zhuǎn)圈?！?/p>

　　此次海試區(qū)域的海底流速很低，也保證了蛟龍?zhí)柕亩ㄎ痪?。高速?shù)字化水聲通信，可向母船傳輸文字、語音、圖像，是蛟龍?zhí)柕牧硪幌冗M技術。即使水聲通信出現(xiàn)故障，還有一套水聲電話備用。

　　完全由我國自主研制的充油銀鋅蓄電池是第三大亮點，具有重量輕、析氣量少的特點，超過110千瓦時的容量更是當下國際潛水器上最大的電池，這意味著更長的水下工作時間和更多的測量儀器。目前日本的潛水器蓄電池為86千瓦時，美國、法國為四五十千瓦時。

　　此外，蛟龍?zhí)栠€具備多種考察手段，能夠?qū)崿F(xiàn)運動過程中的工作，還能夠坐底?！?759米那次，為了抓海參，快到時間了潛航員還不想上來?！毙燔荒匣貞浧疬@件事，笑了起來。

　　說到潛航員，徐芑南認為良好的身體和心理素質(zhì)是必備條件，在內(nèi)徑只有2.1米的耐壓艙內(nèi)，他們可能面對海底和設備出現(xiàn)的各種情況。此次3位潛航員之一葉聰，本身就是蛟龍?zhí)柨傮w設計的主任設計師，并且掌握電氣、計算機、結(jié)構(gòu)、流體力學等各方面知識，具有豐富的下潛經(jīng)驗。

上來保安全

　　蛟龍?zhí)栞d人潛水器最快下潛上浮速度是每分鐘42米。怎么保證潛航人員和蛟龍?zhí)柲軓?000米甚至7000米深海及時、安全浮上水面

　　徐芑南強調(diào)，首先要保證人的安全，因而現(xiàn)在的設計是通電吸附、斷電拋載。即使斷電還沒把壓載鐵扔掉，還可以利用液壓缸“頂?shù)簟薄?/p>

為保證安全和獲取最大浮力，假如重140公斤的兩只機械手失靈，甚至被海草糾纏，則可分別“斷臂”；二三十公斤的采樣籃、1.2噸的主蓄電池箱，都可以電爆螺栓脫掉；極端狀態(tài)下，用以調(diào)節(jié)平衡的420公斤重的水銀也可以扔掉。

　　“如果還上不來，那就是陷在泥里‘不能自拔’了?！贝藭r，潛水器發(fā)射帶有長纜繩和閃光器的應急浮標，海面上的母船能夠迅速定位并施救。

　　蛟龍?zhí)柕纳С窒到y(tǒng)，其設計標準不亞于國際潛水器的標準。蛟龍?zhí)柷蚺搩?nèi)需消耗的氧氣、吸收的二氧化碳，是按3位潛航員12小時工作時間設計的，應急呼吸系統(tǒng)為72小時。

深潛，向著7000米

　　“邊實驗，邊提高，邊改進。”徐芑南說，“2002年開始設計的時候高清概念還沒有進入。這次“蛟龍”號引用了高清攝像錄像系統(tǒng)，再配上合適的燈光，將能更好地為海洋科考服務?！?/p>

　　徐芑南介紹，每次檢查、試潛，只要發(fā)現(xiàn)問題就及時調(diào)整。

　　而這次海試還對蛟龍?zhí)柟收蠙z測系統(tǒng)進行了較高效率地完善?！耙郧?，一條電纜漏水馬上就能報警，但不能立即知道故障發(fā)生在哪里?，F(xiàn)在能夠?qū)收狭⒓炊ㄎ?，顯著提高了工作效率?！?/p>

　　5000米，也許是逗號，也許是分號，蛟龍?zhí)栒嬲蛲氖?000米深海。深潛器目前的最大考驗還是來自水壓。徐芑南打了個比方：7000米處水壓的能量，相當于將700公斤重量壓在一個小拇指甲蓋上。那么例如一根電纜，里面有四十幾根芯，在強壓下它們間隙會越來越小，絕緣度將受到影響。

　　目前，對于計算機、芯片這類不能承受壓力的元器件，需要有耐壓管來保護。對一些如蓄電池箱這樣的結(jié)構(gòu)，則通過充油壓力補償方式，達到內(nèi)外壓的平衡，以減小箱壁厚度，來減輕箱體的重量，還可以增加油介質(zhì)的絕緣保護能力。

　　5000米的深度占地球海洋面積的75%，7000米可以到達99.8%。徐芑南表示，海底有大量資源有待開發(fā)，而海洋生物、海洋化學、海洋地震等學科的進一步開展，都需要這樣的有力工具?！耙粋€深潛器肯定不夠，在進一步研制中，我們還要追求可靠性、可維性、國產(chǎn)率，并要降低運行成本?！?/p>