探秘“蛟龙”

　　9月13日，中船重工集团公司702所一间老式红砖车间里，“蛟龙号”放置在约2米高的支架上，接受下一次海试的拆卸检修。电池已经卸下，尾翼至中部一侧外壳打开，整个潜水器钛合金结构支架清晰可见。支架间能放置电池、导航、负重块等部件，计算机芯片、声波传输器等部件放置在密封耐压的钛合金罐中。载人耐压密封舱体置于潜水器前部，舱体呈球型，前方和左右分别有一个圆形观测窗。采样篮和两只机械手在前方窗口观测范围内，位于潜水器正前方。

　　主要技术指标显示，“蛟龙号”潜水器长、宽、高分别是8.2米、3.0米与3.4米，在空气中重量不超过22吨。叶聪介绍说，“蛟龙号”外壳看起来很厚重，实际上由直径微小的空心玻璃微珠和环氧树脂构成。下潜中，海水通过抛卸负重块的缺口处进入潜航器内部时，外壳就能充当浮力物。

　　记者登上“蛟龙号”顶部，载人舱盖已打开，舱体内部前方放置控制显示器，周围布满仪器按钮与显示灯。徐芑南介绍说，耐压舱直径2.1米，容积4.8立方米，舱中包括操作显示设备、驾驶员座位、生命支持系统等，“三个人的活动空间有限，但基本上能保证正常工作。”

　　载人舱是潜水器的关键部分，其中，钛合金球壳是根据中国的设计方案，委托俄罗斯制造。徐芑南说，“我想这是一些人对‘蛟龙号’最大的疑问，有几成部件是中国自主制造的？”

　　在8月26日的新闻发布会上，“蛟龙号”被介绍为“中国自行设计、集成创新、拥有自主知识产权的第一台深海载人潜水器”。

　　“设计与总体集成优化技术是自主知识产权的关键，”徐芑南说，“从方案设计，到潜水器的初步设计和详细设计，全部由我国工程技术人员自主完成，总装联调和海上试验也是我们独立完成的。”

　　在设计过程中，科研人员对国际领先的水下电机、水下推进系统、液压源、高压海水泵等技术原理进行了学习和掌握，在关键技术的配套国产化研究方面，也取得了钛合金超塑成形加工技术、深海浮力材料加工技术等多方面的突破性进展。

　　“蛟龙号”深潜器最终设计集成了12个系统，徐芑南说，其中，关系到乘员安全的生命支持系统、关系到整个潜水器安全的抛载机构等关键部件，是中国自行研制的，并为此获得了授权专利45项，受理专利25项，软件著作权3项。

　　生命支持系统可为3名下潜人员提供水下的供氧、收集潜水员呼出的二氧化碳，正常情况下可保证3人12小时生命安全，应急情况下提高到3人84小时。

　　“研制工作的突破形成了潜水器的四个技术特点，”徐芑南介绍，“蛟龙号”具有世界上同类型载人潜水器最大下潜深度7000米；具有针对作业目标稳定的悬停定位能力；具有先进的水声通信和海底微地形地貌探测能力；配备多种高性能作业工具，能够在特殊条件下完成复杂任务。

　　“作为原型机，蛟龙号也引进了国内还无法加工生产的部分部件和材料。其中，机械手、灯光设备等引进自美国，成像设备等引进自日本。”徐芑南告诉《中国新闻周刊》记者，“同时，我们正在进行引进部件的国产化研制，为下一步的应用做准备。” 

　　进发深海

　　各国都将深海技术的研究放在重要的位置，这些探索有科研、资源、国防等意义。国际海底属于人类共同继承的财产，对其研究与开发需要各国相互协作

　　本刊记者/王家敏(发自无锡)

　　海底世界的种种神秘总是令人难以抗拒。各国载人深海潜水器都曾带回令人兴奋的成果：日本Shinkai6500潜水器在4000米深海处发现了古鲸遗骨；前苏联Mir1潜水器则对海底热液硫化物和深海生物进行了上千次调查和采样；美国“阿尔文号”深海潜水器不仅在地中海中找到了遗失海底的氢弹，还于1986年潜入4500米深海考察了“泰坦尼克号”。

　　在第37次深潜试验中，“蛟龙号”在3759米深处的海底插放了一面中国国旗，此外，它还带回了四件礼物：潜水器通过高速声波将一幅海底照片传送至母船，用时14秒；取样器将3759米深处的海水保压样本带上了甲板；机械手摘取了两只长达25厘米的海参；坐底支架空腔带回了海底的泥土。

　　漫长的准备

　　中国研制的潜水器也有其针对性的科研与应用目标。刘峰介绍说，科研上，“蛟龙号”可以对小区地形、地貌进行精细测量，可定点获取结核样品、水样、沉积物样、生物样等；资源勘探上，能对多金属结核资源、钴结壳资源进行勘查取样，对金属硫化物热液喷口进行温度测量；此外，它还可以执行水下设备定点布放、海底电缆和管道的检测，完成其他深海探巡及打捞等各种复杂作业。

　　刘峰说，“近年来，中国加强深海资源的勘测，这些应用需求正是‘蛟龙号’诞生的推动力；其次，我国相应的深海技术也具备了一定的基础。”

　　1990年，中国大洋矿产资源研究开发协会(下称中国大洋协会)成立。这意味着中国以积极的姿态加入了国际海底资源的勘探与开发。

　　作为大洋协会办公室副主任，刘峰告诉《中国新闻周刊》记者，“大洋协会主要进行三类海底资源的勘探：一是海底多金属结核(铜钴镍等)；二是热液硫化物；三是富钴结壳。”

　　1991年3月5日，经联合国批准，中国大洋协会在国际海底管理局和国际海洋法法庭筹备委员会登记注册为“国际海底开发先驱者”，在国家管辖范围外的国际海底区域分配到15万平方公里的开辟区。

　　中国大洋协会主要依靠科考船“大洋一号”进行科研与勘探，已在太平洋、印度洋等海底进行深海生物环境、多金属结核等多项调查工作。

　　“2000年，协会提出发展载人深海潜水器的需求，”刘峰说，“潜水器投入应用后，我们能更为精准地勘探海底情况，为申请新矿区做准备。”

　　中船重工集团公司702所则从技术发展的角度提出载人深海潜水器的研制。1960年代，中国开始无人无缆自治潜水器(AUV)的研制，1990年代突破6000米深度。1994年在南海海试，1995年在太平洋海试成功，1997年实现工程化。同时，3500米无人缆控潜水器(ROV)、电视抓斗取样器、深海侧扫声呐和浅地层剖面仪等设备也在科考中投入使用。

　　徐芑南说，“这些海洋调查设备研发上的突破和进展，为载人深海潜水器提供了技术准备。”

　　深海雄心

　　2000年，中国深海运载技术需求论证会在北京召开，大洋协会组织专家以及政府部门负责人进行论证，最终达成研发载人深海潜水器的共识。2002年1月，中国大洋协会向科技部报送立项；6月，“863”计划重大专项“7000米载人潜水器”正式批复。

　　据刘峰介绍，项目分为四个系统：潜水器本体系统(蛟龙号)、水面支持系统、潜航员系统和应用系统。这四个系统集合了中船重工集团公司702所、701所、中科院沈阳自动化所、中科院声学所等100家科研机构和企业联合攻关。

　　“但这个庞大的项目只是技术体系的一部分。”刘峰说，“中国还有相关勘探技术、开采研发、冶炼技术、环保技术等体系的规划。”

　　为保证各类深海装备与技术的有效应用，国家海洋局向国务院呈报了“关于建立国家深海基地的请示”。今年8月26日，国家深海基地获批在青岛开始建设。基地第一期将完成包括码头、厂房和实验室等在内的基本设施建设，第二期完成深海潜水器工作母船在内的全部基础建设并投入业务化运行，为各类学科的深海科研提供公共服务平台。

　　中国近期在深海研究领域的一系列“动作”开始引起全世界的关注。2010年7月，《自然》杂志撰文介绍了中国“大洋一号”环球科考与深海试验。路透社最近则评论说，“蛟龙号”在南海海底插放国旗的举动，“凸显了中国竞争南海海底资源的野心。”

　　美国《纽约时报》在9月11日发表报道认为，“(中国的深海潜水)项目秘密进行了八年，经过深思熟虑”，目标是深海那些“传递外交通讯的海底电缆、丢失的核武器、沉没的潜艇和大量导弹试射后落入海中的弹头”。

　　据刘峰介绍，我国的深海研究由科技部与国家海洋局主导，主要目标就是为了资源勘察及相关科学探索，“中国在南海插放国旗的行为，不能与俄罗斯在北冰洋底插放国旗相提并论，我们海试的地点完全是中国专属经济海域，不存在宣示主权的含义。”

　　事实上，部分发达国家的深海技术在上个世纪就达到了较高的水平。美国的载人深潜器技术从上世纪60年代起步，目前能下潜到6000米；1989年，日本所达到的6500米保持了迄今为止载人潜水深度的世界纪录。

　　“从战略上，各国将深海技术的研究放在重要的位置，这些探索有科研、资源、国防等意义。”海军少将尹卓告诉《中国新闻周刊》记者，“中国进入本世纪后开始重视载人深潜器技术，也加大了研发投入，但相比起步更早的国家，技术成熟度还有待更多的考验。”

　　“积极发展载人深潜技术可以提高人类对深海的认识，深海潜水器是深海探索必要的技术组成部分。”中国国家海洋局副局长王飞认为，国际海底属于人类共同继承的财产，对其研究与开发需要各国相互协作。