【48812】“奋斗者”号上的最强我国才智

  11月28日，成功完结万米海试的“奋斗者”号全海深载人潜水器成功归航。自2020年10月10日起，“奋斗者”号赴马里亚纳海沟展开万米海试，成功完结13次下潜，其间8次打破万米。11月10日8时12分，“奋斗者”号发明了10909米的我国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜范畴到达国际领先水平。

  “奋斗者”号全海深载人潜水器是“十三五”国家要点研发方案“深海要害技能与配备”要点专项的中心研发使命。该专项于2016年立项，由我国船只集团有限公司第七〇二研讨所牵头总体设计和集成制作，我国科学院深海科学与工程研讨所等20家科研院所与13家高校、60余家企业的近千名科研人员联合研发。其间，我国科学院作为“科技国家队”，贡献了最强我国才智。

  我国科学院深海科学与工程研讨所是本次“奋斗者”号海试使命的牵头完结单位，安排“探究一号”“探究二号”编队，共14家单位、250人次，完结了“奋斗者”号南海和马里亚纳海沟两阶段海试，可谓是此次万米海试使命的“大管家”。

  中科院深海所于2014年首先牵头发动施行我国第一个瞄准国际科学技能前沿深海深渊的科技专项——中科院战略性先导科技专项（B类）“海斗深渊前沿科技问题研讨与攻关”。在专项支撑下，参研单位科研人员打破了深渊勘探要害资料技能、深渊模仿实验技能和全海深载人/无人潜水器瓶颈技能，积累了丰厚的万米海试作业经历以及马里亚纳海沟海斗深渊区的海洋环境数据，把握了部分深渊区的精密地势数据。一起，也形成了丰厚的海试使命办理和安排经历。

  为了完结“奋斗者”号研发及海试使命，深海所牵头建成了国际上容积与作业所接受的压力组合技能指标最高的超大型深海超高压模仿试验装置，及时保证了“奋斗者”号钛合金载人舱、固体浮力资料等中心部件压力测验作业的顺利完结；还联合其他单位建成“探究一号”“探究二号”两艘全海深载人潜水器支撑保证母船，两船均具有一起携载两艘载人潜水器作业的才能，为“奋斗者”号海试供给安稳牢靠的水面支撑、应急保证条件。

  此外，深海所打破了全海深超高清视频实时收集紧缩存储技能、全海深无线光通讯技能、全海深耐压透镜灯罩中心部件制作技能等，自主研发成功国际首套全海深视频直播体系。在此次海试使命中，这套体系与“奋斗者”号联合，完结了国际上初次载人潜水器与着陆器在万米海底的联合水下拍照作业，向全国际实时发布深潜状况。

  海底压力大、状况杂乱，因而，载人潜水器对制作资料有特别的条件。我国科学院金属研讨所钛合金团队选用自主研发的Ti62A钛合金新资料，制作了国际最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。

  据介绍，中科院金属所牵头，联合宝钛股份有限公司、我国船只重工集团公司洛阳船只资料研讨所、中航工业制作技能研讨院和中科院深海所，组成全海深钛合金载人舱研发“国家队”，历时3年全面完结了研发作业，处理了若干钛合金基础科学问题，霸占了载人舱资料、成形、焊接等一系列要害技能瓶颈，成功制作出国际最大、可搭载3人的全海深载人舱。

  全海深载人舱研发极大带动了我国钛合金工业才能提高和配备制作技能进步。例如，高强高韧钛合金铸锭尺度、板材幅宽与厚度、钛合金半球厚度、锻件截面与单重、钛合金电子束焊缝厚度等技能指标均打破国内原有纪录，迫临设备的极限才能；超大厚度高强钛合金电子束焊接和热处理技能完成了技能跨过。这些新技能可推行使用于其他钛合金，促进钛合金更大规划的产业化使用，将显着提高我国船只、海洋工程和石油化学工业范畴的钛合金使用水平。

  我国科学院沈阳主动化研讨所担任“奋斗者”号载人潜水器操控办理体系的研发作业。该所自主研发的智能化操控办理体系、电动观测云台以及主从伺服液压机械手等全海深技能配备，有力支撑了“奋斗者”号完成高精度飞行操控、全景科学观测、高精准作业取样等功用。

  针对深渊杂乱环境下大惯量载体多自由度飞行操控、体系安全牢靠运转等技能难题，“奋斗者”号操控办理体系完成了根据数据与模型猜测的在线智能故障诊断、根据在线操控分配的容错操控以及海底自主避碰等功用，提高了潜水器的智能程度和安全性；选用根据神经网络优化的算法完成了大惯量载关心海底主动匹配地势巡航、定点飞行及悬停定位等高精度操控功用，其间，水平面和垂直面飞行操控性能指标，到达国际先进水平。

  由该所研发的“奋斗者”号的两套主从伺服液压机械手具有7个关节，可完成6自由度运动操控，稳健才能超越60公斤，可以掩盖采样篮及前部作业区域，具有强壮的作业才能。这项技能打破了超高压密封技能及超高压油液环境驱动与操控等技能，填补了我国使用全海深液压机械手展开万米作业的空白。

  我国科学院声学研讨所完结了“奋斗者”号声学体系中全海深水声通讯机、地势地貌勘探声呐、多波束前视声呐、多普勒测速仪、避碰声呐的自主研发以及定位声呐和惯性导航设备的体系集成。

  相较于前两代的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，“奋斗者”号的声学体系完成了彻底国产化。其间，水声通讯是“奋斗者”号与母船“探究一号”之间交流的仅有桥梁，完成了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图画的实时传输。而由声学多普勒测速仪和定位声呐及惯性导航等设备相集成的组合导航体系为“奋斗者”号的巡航作业供给了高精度的水下定位导航。在11月16日的下潜作业中，凭借组合导航体系和声呐设备，“奋斗者”号潜航员仅用半小时便成功取回了此前布放在万米海底的3个水下取样器，成功完成“大海捞针”，并经过水声通讯机将取样画面回传至母船。

  除了这4家研讨所，我国科学院力学研讨所、我国科学院理化技能研讨所等多家我国科学院部属研讨机构参加了“奋斗者”号的研发，科学家们脚踏实地地支付，才成果了我国深海科技探究道路上的重要里程碑。这样的成功，也是“集中力量办大事”的最生动诠释。有这样的准则优势，有这样敢于创新、勇挑重担的科学家们，我国深海科技未来可期！（本报记者 齐芳）