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楼主: zhh894217
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[专题专项] 我国新研制的4500米和万米载人/无人潜水器:全海深载人潜水器正式立项

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 楼主| zhh894217 发表于 2017-12-11 11:51 | 显示全部楼层
胡震:“深海勇士”号司令
本报记者 陈 瑜

本报记者 陈瑜摄
    “有些问题不是大问题,但会影响潜水器的寿命。即使速度慢一点,我们也要把牢技术。”
    11月30日,这是北京今年入冬以来最冷的一天。在北京外国专家大厦的一间会议室内,一份863计划海洋技术领域“4500米载人潜水器总体集成”课题验收报告却给在场专家带来了阵阵“暖意”。该报告显示,依据经费额度计算,4500米载人潜水器国产化率达到95%;初步估算,每个潜次潜水器本身成本约为“蛟龙”号的20%。
    带领团队创造这一数字的,就是“深海勇士”号4500米载人潜水器总设计师、中船重工702所研究员胡震。历时八年,他终于交出了一份圆满的答卷。
    一切为国产化让路
    “又黑了。”看胡震走来,记者打趣道。人称“胡司令”的他憨憨一笑,不算太白的牙齿冲破两片嘴唇,似乎在向记者做无言的抗议。
    这是49天与海风和烈日相伴的海上时光给他留下的“印记”。
    在10月3日结束的海试中,胡震用两次下潜弥补了多年的遗憾:终于搭乘自己设计的潜水器下潜了,这更是表明一种态度,设备是安全的。
    海洋装备行业有个不成文的规矩,每到一个新深度,总设计师首先要试用。
    对胡震的正式采访定在12月1日,当天4500米载人潜水器研制和海试总结会议开到了中午12点多。
    会后有人拍照留念,有人分发参试证书,纷繁嘈杂的背景声中,每回答完一个问题,他都会提一句:“好了吧。”
    他其实并不赶时间,只是想早点摆脱我们之间如此正式的“聊天”。
    2009年,7000米级载人潜水器“蛟龙”号研制完成后,科技部启动4500米载人潜水器关键技术攻关。2014年,总体集成课题立项时,胡震被正式任命为总设计师。
    把下潜的数字往回撤一点,重点实现关键技术国产化率超过85%的目标,这是课题立项的初衷。
    在4500米载人潜水器上集成的许多国产化装备的雏形是国家各个科技计划支持下形成的样机。
    载人球壳、超高压海水泵、充油锂电池和推进器,光让这四项关键技术从样机走向装备,课题组花了整整5年时间。
    2012年到2014年,这是胡震最难熬的三年,虽然有些技术已经取得进展,但样机与产品要求有差距,原计划2015年完成的课题只能延期。
    “大深度潜水器的使用条件十分恶劣,工况复杂。受制于我国工业生产水平,从技术到装备之间存在巨大的鸿沟。”胡震解释。
    精密仪器超高压海水泵好比鱼鳔,直接影响潜水器的稳定航行。课题组引进竞争机制,两家承研单位在关键技术攻关基础上完成了样机研制、样机测试并组织专家验收。
    钛合金载人舱球壳是潜水器最关键的部件,它的研制过程也是一波三折。
    要先分析1/4球壳,再加工出整球。然而,在检测两家单位加工的三个球壳时,科研人员又发现了新问题。
    “有些问题不是大问题,但会影响潜水器的寿命。即使速度慢一点,我们也要把牢技术。”
让胡震自豪的是,经过8年的艰苦攻关,我国已具备载人舱、浮力材料、锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、控制软件等10大关键部件的自主研制能力。
    干活不是为了荣誉
    “蛟龙”号是胡震接手的首个“国字号”项目,他担任的是“蛟龙”号副总设计师。对于海洋科研工作者来说,这是“百年难遇”的大项目。
    “蛟龙”号被大家亲切地称为“小胖”,胡震被誉为“小胖之父”。潜水器的每个细节他都了如指掌,人都打趣说,他爱“蛟龙”号胜过自己的儿子。
    在“蛟龙”号海试过程中,每次下潜前,他总是第一个来到后甲板,沿着潜水器的护栏爬上爬下,像看护自己的孩子一样,仔细检查每个部件,然后指挥试航员对整个潜水器进行下潜前最后的通电检查,确保做到万无一失。
    下潜过程中,他没有固定岗位,但总是守在“炮楼”里,协助完成指挥沟通工作。下潜任务结束后,当大家沉浸在喜悦中时,他却在后甲板忙着检查潜水器……
    2012年6月23日,“蛟龙”号突破7000米最大设计深度的前一天晚上,维护工作进行到凌晨1点半。当所有工作完成后,胡震最后一个离开后甲板回到舱室。第二天早上5点多,他又第一个来到后甲板……
    “我这人最大的特点是没有亮点。”胡震又是呵呵一笑,“我们只是‘白开水’,平平淡淡。干活是本分,不是为了荣誉。”
    开发海洋不能总靠国外技术
    “因为试题太难,语文没考及格。”当科技日报记者提起这段“糗事”时,他习惯性地反问:“咋了?”
    胡震并不隐藏自己的“黑历史”:
    1985年,他以优异的数学、物理等理科成绩被衡阳工学院录取,入读该学院计算机应用软件专业。这位来自江苏江阴的“农村娃”开始了他的第一次独自远行,学起了从来没见过的计算机。
    研究生毕业后,爱读《海底两万里》的胡震最终与海洋结缘,投身于自己热爱的深海载人潜水器的设计和研发工作。但当时国家投入少、条件差,除了搞科研还要到处去跑市场,免费给人干活,目的是检验设计出的潜水器与实际工程需求能否衔接,以便后续改进。
    身边的同事陆续离开了海洋科研岗位,能吃苦的胡震却在十年坚守和等待中做了很多事。“总感觉我们国家在这方面迟早是要发展的,开发海洋特别是以后海洋安全方面肯定要靠自己,不可能总靠国外的技术。”胡震说。
    今年海试,“深海勇士”号潜水器下潜了28次,他并不讳言其中两次不成功的下潜。但在出现问题后,胡震和同事们连夜解决问题,保证第二天能正常下潜。
    参与到4500米载人潜水器制造的单位共计94家。其中也不乏一批新鲜“血液”,像宝鸡钛业股份公司、无锡丰晟科技有限公司、中航工业集团625所等单位首次涉足海洋。
    “他们的加入,不仅开拓了自身业务领域,也带动了一批通用技术和产业的发展,为进一步培育壮大国内海洋高端制造业奠定了基础。”胡震说,这也为研制万米载人/无人潜水器、挺进“地球负极”、建设“深海空间站”、实现深海装备功能化提供了坚实基础。
    记者手记
    这是篇推迟了5年多的人物稿。
    我和胡震相识于“向阳红09”船,当时“蛟龙”号即将迎来7000米级海试。但他一直对媒体心存“戒备”,每每一提到“讲故事”,他首先反问:“你干嘛?”他习惯了低调,习惯了“躲”在人堆里。
    印象最为深刻的是,身为“蛟龙”号副总设计师,胡震当时竟然住在“六室一厅”的上下铺。“六室一厅”是大家对“蛟龙”号母船“向阳红09”船后大舱的戏称。如果将餐厅比作一楼,“六室一厅”算地下一层。扶着只够一个人通过的窄梯,得往下走十来级台阶。这里人多、空气流通性差,空气中弥漫着烟味、酒味甚至汗臭味。
    至今,我仍清楚记得他当时的回答:“这里离干活的地方近。”
    人物稿不好写,写自称“没亮点”、处处躲媒体的“白开水”更不好写,枉费我认识“司令”这么多年了。
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_383777.htm?div=-1
ssizz 发表于 2018-1-15 18:45 | 显示全部楼层
全海深载人潜水器浮力材料开展定型测试
  “蛟龙”号最大工作深度水下7000米左右,但世界上最深的地方在海平面以下超过10000米,那里人迹罕至,有太多的未知等待人类去探索。中国想要到达这样的深度,就需要新的载人潜水器,这就是目前正在研制的全海深载人潜水器,属于国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项。
  日前,中科院理化所为全海深载人潜水器全新研制的浮力材料开展了定型测试,即将开始正式生产。
  为全海深载人潜水器全新研制的浮力材料,在中科院深海科学与工程所的实验室进行了一系列不同的测试试验。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:我们把它放在有正常标准的万米海水压力的环境中;增加它的试验倍数,用更高的压力来测试浮力材料的性能。测试完以后,还要进行上百次、上百小时的测试,来验证它的浮力性能。测试时间是很长的,有十几天。
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  据了解,进行定型测试的浮力材料样品,是运用两种不同的工艺路线研制的,测试也是为了选择一种更优的方案,运用到真正的生产当中。全部浮力材料都必须要首先经历模拟万米水下压力环境的保压试验,测试材料是否能够满足实际工作环境要求。在此之后,工作人员对浮力材料抽取多种类型的样品,进行不同的测试。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:根据万米载人潜水器的需要,浮力材料的生产工艺有好几种,我们要选到最好的工艺,确定了工艺以后,就开始批量生产。世界上具备万米载人潜水器浮力材料生产能力的国家屈指可数,之前也只有澳大利亚。研制成功后,我们将是世界上第二个能够生产万米载人潜水器所需要的浮力材料的国家了。
  多项测试检验材料各种性能
  定型测试要通过多项不同方面的试验,检测浮力材料的各种性能。
  专家告诉记者,全部浮力材料都必须进行工作深度保压试验,而且严格要求材料外观不能发生任何损坏,在这项试验之后,要对材料进行称重,确定材料的重量变化能够严格控制在非常小的范围之内。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:从水面到万米的海底,海水密度是变化的,温度也是变化的,那么浮力材料,它随着深度的变化,体积会有缩小,然后有一定吸水,就是重量会增加。我们要把这个数值控制在我们可控的范围之内,计算的时候会更加精确。另外,包括它体积的收缩导致排水体系减少,我们可以预先控制。
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  通过保压试验的浮力材料,要接下来进行抽检,完成包括超过实际工作压力的保压试验、实际工作压力的上百次循环试验以及力学性能测试等,这些试验都是针对材料的不同方面性能而专门设计的。严苛的指标要求,也经历了反复计算才最终确定。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:我们已经实现了浮力材料的国产化,现在的话,是在国产化工艺的基础上,优中选优,生产出质量更好、抗压能力更好的微珠,通过更优的一个配方,更优的处理,实现万米浮力材料的生产。
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新型浮力材料可抵抗万米水深压力
  正在研制的全海深载人潜水器,将带领中国的科学家到达地球上最大深度的洋底开展科学作业,这个深度超过了水下一万米。超万米的水深,对浮力材料,甚至潜水器来说,将带来哪些挑战?
  普通人日常背着压缩空气瓶,能够下潜的深度大概是在水下三四十米左右,这对潜水器来说,可以用“蜻蜓点水”来形容。全海深载人潜水器,要载人突破万米水深,要抵达这样深度,潜水器首先要面对的挑战,就是水下极高的压力。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:万米水深的压力,如果要比喻的话,就像我现在站的这个地方,头顶上有500个”深海勇士”号载人潜水器顶在我头上,一个平方米顶着一万吨的重物,这样一个概念,所以这是个非常庞大的数字。我们对人下到万米的安全,要更加关注,更加重视。
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  潜水器的耐压壳体主要是用金属制造而成,密度大于水,想要承受这样的压力,还要自如地上浮下潜,就需要浮力材料的密度足够小,同时能够提供足够的浮力。科研团队在“深海勇士”号载人潜水器项目中,攻克了运用于深海装备的浮力材料在研制中的难关,这也使得现在全海深载人潜水器的研制有了更多经验。
  中船重工702所全海深载人潜水器总设计师 叶聪:从这十几年来,我们的技术的积累,“蛟龙”号、“深海勇士”号给我们很多经验,使我们能够缩短研制时间。更重要的一点,是我们现在可以做一个极致设想,就是针对这样的一个极限环境,我们把我们的方法,我们把我们的设计目标,它的准确度,它的集中度,它的密度,更加集中了。
  叶聪表示,除此之外,新型浮力材料在研制过程中,也推动了我国相关领域的原材料生产、加工等一系列工业基础的提升,这都将对国家未来的装备制造起到重要支撑作用。
http://www.chinanews.com/gn/2018/01-15/8424514.shtml
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