潜⾏者徐芑南院⼠
张楠
中国科学报
2024-05-09 19:31:06
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#⼤国⼯程·使命担当
⽂|《中国科学报》记者 张楠
徐芑南在设备调试现场。中国船舶科学研究中⼼供图
“我对⼤海是有感情的,我的⼀⽣都与⼤海紧密相连。”这是中国⼯程院院⼠、“蛟⻰号”总设计师徐芑南最爱说的⼀句话。作为我国深潜技术的开拓者、业内公认的载⼈深潜领路⼈,他为我国深潜技术和⼯程的发展,载⼈/⽆⼈多种潜⽔器设计、建造和应⽤作出了突出贡献。他⽤⼀⽣的执着,书写着新时代“⽼⼈与海”的故事。
等待⼀⽣的机会
“这⾥是‘蛟⻰’,这⾩是‘蛟⻰’。我们已经坐底7020⽶!”2012年6⽉24⽇,太平洋⻢⾥亚纳海沟海区,海试⺟船“向阳红09”船(以下简称“向九”)指挥室⾥⼀阵沸腾。“蛟⻰号”最终下潜深度达7062⽶。这是当时中国载⼈深潜新纪录,也是当时世界同类型载⼈潜⽔器的最⼤下潜深度。
中国独⽴⾃主研制的⼤深度载⼈潜⽔器能够在深海遨游,是徐芑南⼀⽣的梦想。然⽽,徐芑南曾经以为“梦想实现不了了”。我国载⼈深潜项⽬最早于1992年提出,可项⽬论证整整持续了10年。徐芑南未能在⼯作岗位上等到项⽬通过的那⼀天。1996年,60岁的他在遗憾中办理了退休⼿续。
直到2001年,载⼈深潜器项⽬初步通过。这个消息让徐芑南激动不已。曾亲⾃参与设计载⼈/⽆⼈、有缆/⽆缆等⼏乎所有类型的潜⽔器,先后担任4个项⽬总设计师的徐芑南,⾮常希望能为7000⽶载⼈潜⽔器项⽬建设做些顾问⼯作。
⼏乎在同时,徐芑南接到中国⼯程院院⼠、中国船舶重⼯集团公司第七〇⼆研究所(⼜称中国船舶科学研究中⼼)原所⻓吴有⽣打来的电话:“⽼伙计,我们想来想去,还是要请你出⼭,7000⽶载⼈潜⽔器总设计师⾮你莫属!”这位向来沉稳镇定的⽼⼈,⼀下⼦激动起来:“从1992年开始,我就参加了7000⽶载⼈潜⽔器研制⽴项的准备⼯作。我想我应该可以实现⾃⼰的愿望,为祖国贡献⼒量。这是我等待⼀⽣的机会。”
最终,徐芑南于66岁时出任我国第⼀台⼤深度载⼈潜⽔器“蛟⻰号”的总设计师。
“国之所需,我之所向”
深潜器研发是世界级科技难题。很⻓⼀段时间⾥,我国“上天”“⼊地”均有收获,但“下海”却进展缓慢。按照项⽬⽬标,“蛟⻰号”最⼤⼯作设计深度为7000⽶,⼯作范围覆盖全球99.8%的海洋区域。然⽽在此之前,我国研制的载⼈潜⽔器最深⼯作设计深度只有600⽶。
要知道,⽔下深度每增加100⽶,就会增加10个⼤⽓压,从600⽶深到7000⽶深的技术跨越难度可想⽽知。⾸先要⾯对的是复杂的海洋环境。在7000⽶的深海区,载⼈潜⽔器上所有设备都须承受相当于70兆帕的深海压⼒,还要经得住海⽔腐蚀。其次,容纳潜航员的关键部件——载⼈球舱,不仅要能承受深海的⾼⽔压,⽽且要保障舱内恒定的1个⼤⽓常压,让潜航员身处舱内就像在陆地上⼀样。
同时,⽣命⽀持系统要保障舱内17%~23%的氧⽓浓度、低于0.5%的⼆氧化碳浓度。此外,还要有通信、语⾳、⽂字和画⾯传输的技术,在深潜器内部配备完善的⽔声通信系统、⽔声定位系统和视频系统。
作为⼀项⼤科学⼯程,“蛟⻰号”的研制涉及多个领域的前沿技术。统筹这些复杂技术就是总设计师的⼯作。徐芑南⽤16个字概括了设计理念:丰富继承、重点突破、集成创新、整体跨越。
对于“蛟⻰号”,徐芑南⼼中的设想是——“像⼀条鲸⻥,流线型的,既要它直航稳定,⼜要它机动灵活,下得去、能⼲活,上得来、保安全……”为了实现这个⽬标,2002年起,徐芑南夫妇把家安在了地处⽆锡的中国船舶重⼯集团公司第七〇⼆研究所招待所,⼀住就是⼗多年。
他带领着中国⼤洋矿产资源研究开发协会、中国科学院沈阳⾃动化研究所、中国科学院声学研究所等国内50多家单位的科技⼈才,组成攻关队伍开拓创新,突破了载⼈潜⽔器整体抗压、坐底⽅法等多项关键难点,顺利完成了潜⽔器设计、总装建造和⽔池试验。
2009年8⽉,“蛟⻰号”第⼀次下海试验。那年,徐芑南已经73岁了。
徐芑南拖着装满药品以及氧⽓机、⾎压计等医疗器械的拉杆箱,和⼤家⼀同登上海试⺟船“向九”,和年轻⼈⼀样,在船上坚守了3个多⽉。海试刚结束,同事们发现徐芑南躺在舱室内,他⼼绞痛⼜犯了。在任“蛟⻰号”总设计师期间,即便床边竖着氧⽓瓶、每天吃⼗⼏种药,徐芑南也不愿离开让⼈热⾎沸腾的中国载⼈深潜事业,⽇复⼀⽇坚守在科研⼀线。他说:“国之所需,我之所向。”
此后,我国载⼈潜⽔器的海试⼀年⼀个新深度,1000⽶、3000⽶、5000⽶、7000⽶,每⼀次下潜,“蛟⻰号”都有相应的技术改进。2012年6⽉24⽇,“蛟⻰号”7000⽶海试成功。当天,3名潜航员与“天宫⼀号”3名航天员成功实现“海天对话”。那⼀刻,徐芑南热泪盈眶。
乘⻛破浪,“潜⾏”⼈⽣
全球领先的近底⾃动航⾏、悬停定位、⾼速⽔声通信等功能,让中国“蛟⻰”乘⻛破浪,遨游深海。然⽽,就在实现坐底两天后,“蛟⻰号”却遇到了前所未有的险情。6⽉26⽇,海试指挥部决定乘胜追击,安排“蛟⻰号”再次下潜,进⼀步巩固已经取得的成果。12时37分,已经在7059⽶深度上坐底的“蛟⻰号”突然失联。
“‘蛟⻰’!‘蛟⻰’!我是‘向九’,你在哪⾥,情况怎样?请速回复,请速回复……”⺟船声学控制室⾥,⼯作⼈员焦急地呼叫着,却听不到⼀点反馈,⽆论是声⾳通信还是⽂字图⽚传输都没有。紧急开启的应急通信⼿段也没有回⾳。现场指挥部⽓氛异常压抑。
徐芑南的身体条件已经不允许他前往现场,坐镇北京陆基保障中⼼的他没有慌乱。徐芑南紧紧盯着⼤屏幕,密切观察着“蛟⻰号”航迹。忽然,他发现,虽然通信中断,但通过超短基线可以跟踪到“蛟⻰号”正在活动的轨迹。这说明“蛟⻰号”上的设备和舱内供电系统处于正常状态。
思考后,他告诉⼤家:“先不必太着急。如果是潜⽔器出事,超短基线就测不到信号,也就不会移动了。我认为潜⽔器本体没问题,联络不上,可能是通信系统出了故障。”⼤家这才轻轻舒了⼀⼝⽓。就在这时,通信中断了整整40分钟的⽔声通信机突然响起来:“‘向九’!‘向九’!我是‘蛟⻰’!我是‘蛟⻰’!⼀切正常……”徐芑南以多年积累的经验稳住了⼯作⼈员的情绪。事后他才得知这场虚惊是由误操作引起的。
从“蛟⻰号”⽴项到如今,多年间,我国⽔声定位、推进器、浮⼒材料、⽔下导航等通⽤技术,取得了关键性突破,推动了国内深海装备产业发展。⽽中国载⼈深潜每前进⼀步,都有徐芑南的贡献。
“搞了⼀辈⼦潜⽔器,⼀直想让中国潜⽔器的⼯作范围可以覆盖全球⼏乎所有海域,这个愿望终于实现了。”这句话,徐芑南⽤了⼀⽣去实践。
《中国科学报》
(2024-05-09 第1版 要闻)
编辑 | 赵路
排版 | 志海
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