“习总书记提到了‘蛟龙’号！”…...“蛟龙”号由中船重工集团公司七〇二所、中科院沈阳自动化所和声学所等约100家中国国内科研机构与企业联合攻关，攻克了中国在深海技术领域的一系列技术难关研制而成。2012年6月24日，“蛟龙”号潜水器在西太平洋马里亚纳海沟区域，成功下潜至7020米深度。
在党的十九大报告中，习总书记专门提到“蛟龙”号重大科技成果，将深海探测、科学考察的新技术新领域的重要性提到一个新的高度，为深海潜水探测作业指明了发展方向。
人们至今清晰地记得，2012年6月24日，“蛟龙”号载人潜水器在位于西太平洋马里亚纳海沟区域，成功下潜至7020米深度。这一事件标志着我国具备了载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力，标志着“蛟龙”号载人潜水器设计集成技术的成熟，也标志着我国深海载人潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一，体现着一个国家的综合技术力量。
作为我国第一台自行设计、自主集成研制的深海载人潜水器，从2002年立项伊始，到2009年开始1000米级海试，直至该日7000米级海试，“蛟龙”号见证了10年时间几代人的努力。
为何打造“蛟龙”号？一“蛟龙”号是一款可下潜至深海的载人潜水器。要回答人们为何打造“蛟龙”号，首先要搞清楚人类为何深潜海底？究其原因，大致有以下两个：
一是“求真”。德国哲学家康德说过：“这个世界上唯有两样东西能让我们的心灵感到深深地震撼：一是我们头上灿烂的星空，一是我们内心崇高的道德法则。”自古以来，人类对浩渺宇宙的好奇心与痴迷探索从未间断，但海底是人类目前唯一几乎没有触及的地方。迄今为止，只有三个人访问了海洋的最深处，但有500多位宇航员曾翱翔于太空，我们对月球的了解比海洋多得多。
因此，几千年来，深海对于人类而言依旧是一个神秘未知的领域，需要通过科学研究来揭开它的神秘面纱，以促进人类知识的增长。举个例子，由于海底板块间的裂缝，火山活动从未间断，随着炽热的岩浆不断涌出，海底裂缝也随之扩张。这一现象涉及到地球地质演化与深海生物、化学和物理等诸多深海领域的科学问题。商业下潜和科研下潜都可以拓展我们对深海大洋未知世界的认识。
海底地形图
二是“致用”。除了大家耳熟能详的保健品深海鱼油，海底是一个深不可测的资源大宝藏。海底锰结核、硫化物矿、富钴结壳等矿产富含金银铜钴，海底可燃冰则蕴藏着数量惊人的甲烷气体。它们是未来人类一百年以及更长时间跨度里重要的后备资源。“蛟龙”号的另一大目标即为面向国家未来资源战略需求，根据联合国海底管理委员会的规则，调查海底资源，争取更多的矿区。
深海采矿概念图
20世纪末，国际海底区域竞争形势越来越激烈，其中海底矿产资源竞争在世界各国中逐渐趋于白热化。相较于船上设备、海上浮体和其他海洋研究设备，载人深潜器是非常有效的深海作业工具。拥有大深度载人潜水器和具备精细的深海作业能力，这是一个国家深海技术竞争力的综合体现。
为推动中国深海运载技术发展，为中国大洋国际海底资源调查和科学研究提供重要高技术装备，同时为中国深海勘探、海底作业研发共性技术，2002年国家科技部立项支持7000米载人潜水器（后来命名为“蛟龙”）的研制，以中国大洋协会作为业主具体负责项目的组织实施。
“蛟龙”号的前辈们和概念原理
二、20世纪六七十年代，随着国际上对海洋调查和勘探日益深入，一些海洋科学研究实力较强的大国纷纷投入研制各种类型的潜水器：载人、有缆、无缆等无所不包。截至20世纪80年代末期，美国、法国、俄罗斯和日本先后研制出4500米~6500米级的深海载人潜水器。
深海载人潜水器分为载人探险型和载人作业型两种类型。迄今为止，国际上只有美、法、俄、日、中这五个国家具备深海载人作业型潜水器，真正实现了水下观察、科研和作业能力，具备三十年的寿命，媲美一个“深海小纵队”。同时，这五个国家也是世界上仅有的五个拥有深海科学研究中心的国家。这些各国真正具有实际作业能力的载人深潜“战士”们依次是：
美国的“阿尔文”号（Alvin）是世界公认的最成功的载人深潜器，1964年建成，最大下潜深度4500米，升级后的新阿尔文号达6000米，是世界上下潜次数最多、科学发现最多的一个。它的钛合金球舱荷载3人，三人可勉强躺下来，横着入海，下潜速度较慢。它采用动力后置，推进器装在尾部。
美国“阿尔文”号的结构示意图
美国“阿尔文”号下潜图
法国的“鹦鹉螺”号（1985年）和俄罗斯的“和平”号（1987年）都实现了6000米的深度，日本“深海6500”（1989年）则达到了6500米深度。
与这些前辈们相比，“蛟龙”号丝毫不甘示弱。建造完成的“蛟龙”号，长、宽、高分别是8.2米、3.0米与3.4米，空重不超过22吨。
它的外形像一条鲨鱼，有着白色圆圆的“身体”、橙色的“头顶”，身后装有一个“X”形稳定翼，在“X”的四个方向各有1个导管推力器，巡航每小时1海里，最大速度为每小时2.5海里，当前最大下潜深度7062.68米，最大工作设计深度为7000米。“蛟龙”号有效负载220公斤(不包括乘员重量)，载员3人，正常水下工作时间12小时。
“蛟龙”号下海
中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人潜水技术的国家。2010年9月1日，中国的“蛟龙”号3000米级海试获得成功，五星红旗首次飘扬在3759米的深海，并于2012年创造了载人深潜7062米的纪录。
从深海潜水器的设计来看，各国的潜水器的设计理念和功能实现都极为相似。设计和建造载人潜水器是个复杂而又系统的高科技工程。以“蛟龙”号为例，它包含了载人潜水器本体系统、载人潜水器水面支持系统、母船增改装系统和潜航员培训系统；载人潜水器本体系统又被划分为总体、结构、电力与配电、控制、推进、水声、生命保障等12个分系统，装配有机械手，可搭载实验仪器和平台。
“蛟龙”号载人潜水器设计概念图
在水下深潜时，都是由母船先运输到指定海域，带上负重，自由下潜（也就是普通人说的“直上直下”）到达海底。然后，利用电池提供的动力来进行小范围地搜索和观察。载员3人进行深海探测，其中一名潜航员，两名深海科研人员。耐压载人球舱是潜水器的心脏，世界各国一般采用强度高、耐腐蚀且质地轻的钛合金为原料来建造球舱，潜航员在金属球里得以躲避恐怖的深海压力。
潜水器舱内是常压供氧环境，有机玻璃窗有透视功能，两个机械手在潜航员操作下进行海底作业。以电池供电，靠螺旋桨来运动，通过固体浮力材料来提供浮力。在相似的设计理念下，深潜器也都一个个“胖乎乎”地憨态可掬。
目前潜水最深的作业型载人潜水器
三看了前面的介绍，也许会有人问：到底是哪3个人曾抵达世界海底最深的地方了呢？
目前保持世界上最大载人下潜深度的深潜器是1960年美国的“的里亚斯特”号（Trieste）。美国海军中尉唐·沃尔什和瑞士工程师雅克·皮卡德驾驶这这艘深潜器，实现人类首次下潜至马里亚纳海沟10916米处，但它不具备运动和作业能力，2人在海底的探险仅持续了20多分钟。
1960年美国“的里亚斯特”号
下潜深度排名第二的是美国电影导演詹姆斯・卡梅隆团队。
卡梅隆2012年自费研制了一款“深海挑战者号”（“Deepsea Challenger”），他亲自下潜，创造了最快的下潜速度以及10898米深的下潜纪录，在海底停留了大约3小时之后提前结束返回海面。有趣的是，这款深潜器的本体上安装了多部灯光和摄像机，原打算拍摄一部酷炫的深海电影，可惜这些设备一下海就出了点故障，但他确实拍摄了一部不尽如人意的深海纪录片回来。
卡梅隆“深海挑战者”号深潜图
卡梅隆“深海挑战者”号的结构示意图（Wiki作者Olivier Zucker绘制）
深海挑战者号的载人球舱只容一人蜷缩在内。采用了创新的立式结构，推进器在“腰部”，独具匠心运用了仿生学设计，宛如一片柳叶垂直入海，下潜速度极快。可惜的是，美国“的里亚斯特”号和卡梅隆的“深海挑战者”号都是载人探险型潜水器。
“蛟龙”号载人深潜试验遵循“由浅入深、循序渐进、安全第一”的原则，自2009年首度深潜以来，“蛟龙”号不断创造“中国深度”，每深入一步都具有里程碑意义。
首潜1000米级，是从无到有的技术突破；3000米级，是从有到可用的重大转折；5000米级，是海上试验结合具体应用的显著标志。7000米深度则实现了“蛟龙”号的最初设计目标，这也意味着它的工作范围可覆盖全球海洋99.8%的区域。
“蛟龙”号深潜器由“向阳红号”母船吊入海中
中国的“蛟龙”号在全球载人潜水器中都属于第一梯队，彰显了我国作为海洋研究的后发国家，建设“海洋强国”的雄心和强大实力。虽然单纯从下潜深度来看，“蛟龙”号的潜水深度并非世界最深，但是，在世界各国载人作业型潜水器中，“蛟龙”号仍居同类型深潜器的“世界之最”，也是目前在役的潜深最大的载人潜水器。
“蛟龙”号都有哪些过人之处？
四“蛟龙”号作为大型高科技工程，其研制和建造本身就是一项系统的大工程。2002年，中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划（863计划）重大专项，启动“蛟龙”号载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。经过6年努力，终于实现了耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术的突破，从而使“蛟龙”号具备了开展海上试验的技术条件。
相比国际上现有的大深度载人潜水器，“蛟龙”号有三大最突出的技术亮点：一是独一无二的控制系统；二是高速数字化水声通信；三是完全由我国自主研制的充油银锌蓄电池。这其中，中国科学院的多个研究所承担或参与了“蛟龙”号分系统的研制、维护保障工作。
中国科学院沈阳自动化研究所独创了“蛟龙”号的“大脑和中枢神经”——控制系统。稳定地贴近海底的全自动巡航能力，有效克服了潜水器本体、海洋环境等不确定性干扰，使“蛟龙”号在海底自由航行，在地形复杂的海底作业和搜索目标。精确的悬停定位功能使潜航员在驾驶潜水器时，减轻部分劳动强度，放心从事其他工作。
中国科学院声学所自主研发了国际上首屈一指的声学系统，为载人潜水器提供了“眼镜、嘴巴、耳朵”等感觉器官。在海水的阻挡下，无线电将全然失效，须完全依靠水声通信。不同于“阿尔文”号的水声电话技术，“蛟龙”号通过将海底传感器采集到的信息变成声音，在水中传至水面控制台，又通过信号处理技术，将信息还原为文字、语音、指令、数据、图像甚至视频等不同形式，使“电话变电视”，也有人称之为“水下QQ”。
正因科研人员不甘心只跟踪国外，而是一直坚持创新理念，克服重重困难，不断攻克科技难题，“蛟龙”号才能达到世界领先水平。因此，中科院院长白春礼专门给两所致以贺信：“面向国家战略需求开展创新研究，为我国海洋科技发展取得历史性突破作出了重要贡献。”
勇敢的海洋之心
五“久居深海，蓝透人心”，“蛟龙”号这些成就的取得离不开我国科研人员的不懈努力。
中船重工702所（中国船舶科学研究中心）的徐芑南是“蛟龙”号的总设计师。他一生从事中国水下运载器的设计与开发工作——主持中国最大深海模拟试验设备群和潜水器耐压壳稳性试验技术、研发多型载人潜水器和水下机器人，更是在退休6年后担任“蛟龙”号的总设计师。“我对海洋是有感情的”。他说，自己一生的工作就是为了到深海去，梦想创造一个让科学家们感觉真正好用的深海科研平台，随着“蛟龙”号深潜到海底7000米深渊。
他的这一梦想终于实现了。徐芑南的话也代表了无数参与“蛟龙”号科研工作者的心声。
“蛟龙”号总设计师徐芑南
“蛟龙”号声学系统科研团队，除了朱维庆已74岁高龄，包括副总设计师朱敏在内的其他成员大都是“70后”、“80后”。中科院声学所朱敏研究员自2002年以来就一直全身心地投入“蛟龙”号水声系统的研制，并担任了“蛟龙”号的副总设计师以及该所海洋声学技术中心主任，日夜奋战在科研岗位上。
“蛟龙”号水声通信总负责人朱敏研究员
中国科学院沈阳自动化研究所从事水下机器人研究超过30年，其水下机器人研究室主任王晓辉担任“蛟龙”号副总设计师。
中科院沈阳自动化所水下机器人技术研究室主任王晓辉
一想到要深潜海底7000米，人们难免担心“下去了，上不来怎么办？”。对于深潜人员最大的威胁莫过于意想不到的工程事故。殊不知，不管技术如何成熟，每一次深潜都不能保障万无一失，哪怕只有万分之一的风险都可能招致灾难。
除了概率性的工程事故，海底深潜时，潜航员在直径只有2.1米载人舱这个狭小、漆黑、封闭的空间里，一坐就十一二个小时。这不仅对潜航员的身体素质要求极高，更考验潜航员在未知环境中的心理承受力，避免罹患“幽闭症”。
“蛟龙”号在海底
一批年轻的“80后”，出于对祖国深海探测和科研事业的热爱，克服重重艰辛，多次潜至深海，为国家做出了重要贡献。潜航员叶聪、付文韬、刘开周在载人球舱内的照片
当我们在电视机前，看到科学家和工程师们在潜航员浮上水面欢呼时，也许并不能充分体会他们当时的感受。事实上，每一次深潜都是科学家和潜航员们在用生命挑战。只有理解这些，我们才能理解他们用生命一次次挑战海底的意义，才会由衷地在内心向他们致敬！