技术上的跨越式发展可在实践中实现

    |     2012年11月20日   |   书院新闻, 项目新闻   |     评论已关闭   |    1346

崔维成:技术上的跨越式发展可在实践中实现
——“蛟龙号”第一副总设计师华南理工开讲座
(通讯员 卢庆雷)

11月11日上午,中国“蛟龙号”载人潜水器总体与集成项目负责人,第一副总设计师崔维成在华南理工大学为该校土木与交通学院师生讲解“蛟龙号”载人潜水器的研制及其意义。
崔维成从2002年起主要从事大深度载人潜水器的研制工作。他不仅担任着载人潜水器的设计研制工作,而且在每次深潜海试的时候,他都是第一次下潜的试航员之一。正是他和他的潜/试航员团队一次又一次潜入深海,创造了7062米的中国载人深潜记录。
报告会上,崔维成从载人潜水器的研制开始讲起,向华南理工大学师生讲述了一个又一个发生在“蛟龙号”背后的故事。

十年论证终获立项

上世纪七、八十年代,美国载人潜水器ALVIN号在海洋科学研究中作出的重大发现,在世界上掀起了研制载人/无人潜水器的一个高潮。
1992-1993年间,中国船舶总公司第七研究院第七〇二研究所(现为中船重工702所)向当时的国家科委(现科技部)提出研制6000米级的大深度载人潜水器的建议,由于国内对载人潜水器的需求还没有提到很迫切的程度,技术上面临的挑战很大,项目建议书没有通过。
一直到2002年6月,科技部才正式批复立项。立项目标为根据中国大洋协会勘查锰结核、富钴结壳、热液硫化物和深海生物等资源的计划目标及要求,完成一台采用多种高新技术、新材料和新工艺集成起来的、拥有自主知识产权的7000米载人潜水器。
立项之后,又经过十年的科研攻关,终于完成了我国载人潜水器的方案设计、制造组装直到海上试验。

研制以自主创新为主

中国载人潜水器的研制几乎从零开始,其困难显而易见——载人潜水器有多重?要有什么部件?各个部件如何配置在一起?总之,没有人知道深水的载人潜水器应该怎么设计。
另外,载人潜水器上所有的部件或设备,如载人球、浮力材料等,都面临着在水下使用的新难题。有些在陆地上相当成熟的技术,如电机、泵、阀之类,到了水下要求体积小、重量轻、耐海水高压和腐蚀。
在这种情况下,研究人员带着对祖国海洋事业的热爱,一点一滴收集资料,一个一个攻破难题,终于突破了载人潜水器研制的最为核心的总体设计和集成技术,提出了大型复杂工程系统接口处理的四要素法,并采用了最新的多学科设计优化(MDO)方法。
项目组以自主创新为主,部分设备也走国外引进、消化吸收的路子。根据统计,现在“蛟龙号”载人潜水器上60%的部件完全国产,剩余的40%的国外引进的设备,也已经有一半完成了国产化,另一半正在进行国产化。

成就获国际同行高度认可

一般来说,国外的深水潜水器研制之前,往往会先研制一个2000~3000米级别的潜水器作为研究过渡,但是这样研制周期长,花费也大。崔维成说,蛟龙号7000米级载人潜水器的研制选择了跨越式发展的路子。他们只用了10年时间,花了不到5亿人民币的经费,就把我国的深海载人技术从600米的水平,一下提升到同类型三人作业型载人潜水器的国际最大下潜深度——7000米。
崔维成说,7000米级“蛟龙号”载人潜水器海上试验的成功表明我国的载人深潜技术已经迈入国际先进行列,在国际深潜界树立起了设计深度海上试验的一个新标杆。
他举例说,国外其余五个载人潜水器只进行一次设计深度的海上试验,如果发现了故障,上来排除掉之后也不会再次海试;而“蛟龙号”7000米级的海试非常充分,如果发现了问题,在甲板上排除掉之后还会再次通过海试予以确认。
“蛟龙号”7000米级海试的成功得到了国际深潜界的高度认可。国际深潜第一人、1960年下到马里亚纳海沟的深潜英雄Don Walsh,2012年刚下到马里亚纳海沟的著名电影导演卡梅隆,日本潜水器协会主席、东京大学教授Tamaki Ura,美国载人潜水器协会主席William Kohnen等人均发来邮件,祝贺中国科学家取得的成功。
同时,“蛟龙号”的成功极大鼓舞了中华民族的士气,特别是国家将海洋与航天同等看待,使从事海洋领域研究开发的专业人士备受鼓舞。

“蛟龙号”背后的载人深潜精神

崔维成说,“严谨求实、团结协作、拼搏奉献、勇攀高峰”的载人深潜精神贯穿着载人潜水器设计、研制和海试阶段的始终,是“蛟龙号”取得成功的精神支撑力量。
总设计师徐芑南在7000米载人潜水器批准立项时已经67岁,退休多年。尽管他患有高血压、心脏病等多种疾病,两个儿子也都希望把他和老伴接过去照顾,但当他得知科技部和国家海洋局破格批准他为总设计师时,仍然毫不犹豫地接受了任命。在2009年海试任务下达时,徐芑南已经74岁,凭着对深海事业的热爱,凭着对国家和民族的高度责任感和使命感,他携夫人方之芬亲自上船,参加海上试验。
副总设计师胡震更是海试现场的“灵魂”——潜水器的维护、故障排查、试验准备、试验过程中的技术状态判断都由他来指挥。他是总设计师队伍中对潜水器技术状态最熟悉的人,也是海试现场流汗最多的人,他对潜水器的感情宛如对待子女。2010年6月21日夜里,暴雨突袭潜水器维修现场,正在紧张工作的试验队员措手不及。“载人舱绝不能进水!”胡震本能地就用自己的身体挡住舱口,再让其他队员拿来雨布,妥善地盖好了舱口盖,避免了重大损失。

再用10年提升中国深海科技

崔维成说,虚心学习的态度、严谨求实的作风、科研管理体制的创新以及对人才的重视是中国深潜技术实现跨越式发展的法宝。这也让他对科技创新的未来更具信心。他鼓励华南理工大学年轻学子:“蛟龙号团队均是非常普通的人,所有一线画图的设计师几乎都是刚毕业的学生,有一半以上只有本科学历。如果能给在座的各位一个好的科研舞台,我相信大家也能做出国际一流的成果。”
崔维成透露,自己准备在未来10年时间,带领一个20人左右的团队,来发展我国的深渊(6000-11000米)科学和技术,一方面从事深渊生态学、深渊生物学和深渊地质学研究,另一方面陆续研发万米级的着陆器、万米级的无人潜水器和万米级的载人潜水器,再搭配一条3000吨级的小型科学考察船,把中国的深渊科学和深渊技术同步提升到世界领先水平。
“整个项目总投资约需10亿人民币,我不希望我们再耽搁10年以后再开始追赶,所以需要在体制机制上作些创新,用多种方式筹集经费,我现在正在搭建这样的舞台。”崔维成说除了申请国家的支持,他还会通过企业赞助、成立基金会等多种方式来筹集资金。