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中國青年報:為“奮斗者”號奮斗的“90后”
2021/01/15 | 【 【打印】【關閉】

  

  20201226日,第五屆“中國制造日”全國主會場活動“大國重器”板塊圓桌論壇上,中國科學院聲學研究所工程師、“奮斗者”號海試隊員廖佳偉起身與大家打招呼。中青報·中青網記者 陳劍/

  一個大約長6米、高3米的潛水器模型此刻正靜靜地陳列在中國科技館。這是“奮斗者”號全海深載人潛水器高仿真模型。20201110日,“奮斗者”號成功坐底馬里亞納海溝,創造了10909米的中國載人深潛新紀錄,標志著我國在大深度載人深潛領域達到世界領先水平。

  “奮斗者”號科普展開幕首日,中國科學院聲學研究所工程師、“奮斗者”號海試隊員廖佳偉化身講解員。這位出生于1993年的年輕工程師20196月來到中科院聲學所工作,“奮斗者”號聲學系統的研制和總裝、聯調及試驗占據了他在聲學所的最初兩年。

  20209月底,他結束了總裝聯調和各類測試工作。當年1010日,上百名科研試驗人員分兩批乘坐科考船前往已知地球海洋最深處——馬里亞納海溝。在那里,潛航員坐進“奮斗者”號潛水器,13次下潛大海深淵,其中8次突破1萬米。

  “奮斗者”號是我國“十三五”國家重點研發計劃的核心研制任務,由多家單位近千名科研人員組成的研發團隊歷經5年艱苦攻關。僅中科院,就有所屬10余家單位參與。

  在馬里亞納海溝的海試中,中科院聲學所派出5位專家,其中就包括曾承擔“蛟龍”號、“深海勇士”號多次下潛工作的“奮斗者”號副總建造師劉燁瑤。

  盡管這次還沒有機會親自來到馬里亞納海溝的最深處,但是廖佳偉也見證著“奮斗者”號總裝,在一次次水池測試、湖試、海試中,他陪伴著“奮斗者”號,也跟“奮斗者”號一同成長。

  作為最熟悉“奮斗者”號的研究者之一,廖佳偉向前來參觀的人詳細介紹著它的聲學系統——這是“奮斗者”號能在萬米深淵中能“聽”、能“說”、能“看”的關鍵。在此前的測試過程中,一旦聲學系統不能正常運行,整個測試都要先暫停,等待排除故障。要保障潛水器的安全性,聲學系統更是關鍵中的關鍵。這也賦予了參與測試的廖佳偉等聲學系統工程師更重的責任。

  “奮斗者”號主體由白色和綠色組成。出于減少阻力的需要,“奮斗者”號的外觀圓溜溜的,有人親昵地形容它為“大頭魚”。廖佳偉介紹,“奮斗者”號的聲學系統包含918部聲納設備。大腦門上的黑色長條,就是多波束前視成像聲納,被稱為國產化的大眼睛,可以實現水下超視距觀測。還有小巧的避碰聲納設備,在潛水器上一共安裝了7個。它可以實時監測“奮斗者”號到各個方向障礙物的距離,避免碰撞,正下方的避碰聲納還能提供潛水器距底高度數據,用于控制定高航行。

  還有潛水器兩側掃描海底地形、繪制等高等深圖的測深側掃聲納,以及聲學多普勒測速儀、定位聲納及慣性導航等設備相集成的組合導航系統為“奮斗者”號的巡航作業助力。借助組合導航系統和聲納設備,“奮斗者”號潛航員僅用了半小時便成功取回了此前布放在萬米海底的3個水下取樣器,成功實現“海底撈針”,并通過水聲通信機將取樣畫面回傳至母船。

  在第五屆“中國制造日”全國主會場活動現場,為了讓觀眾對萬米載人潛水器的工作環境有概念,廖佳偉說:“全世界最深的地方馬里亞納海溝,最大深度在1.1萬米左右,這相當于珠穆朗瑪峰頂上再疊一座西岳華山的海拔高度?!彼M一步解釋,這種長距離的載人深潛,首先要保證的就是潛水器與母船的實時通信,讓母船知道潛航員是否安全、潛水器的位置、潛水器在海底的狀態等。此外,由于電磁波在海水中的衰減很快,通常使用的北斗、GPS等導航定位系統在水下統統失效。聲波成為水中探測、信息傳輸的主要手段,這時就得完全依賴于聲學系統。

  廖佳偉形容水聲通信是潛水器的“微信”和“電話”?!霸诘孛嫔洗螂娫捠抢脽o線電或者說電磁波的長距離傳輸原理,但是在水下,無線電是完全失效的。深海里水聲可以實現遠距離傳輸。作為‘奮斗者’號與母船‘探索一號’之間溝通的唯一橋梁,水聲通信系統將萬米深淵的風景和聲音帶到了地球表面,實現了潛水器從萬米海底至海面母船的文字、語音及圖像的實時傳輸?!?/p>

  廖佳偉分享了一個小故事?!吧鲜兰o90年代初,曾有專家出國考察,有一天中國的專家談到水聲通信的時候,外國專家說什么都可以談,就是水聲通信沒得談。因為它有更廣闊的應用,發達國家都禁止對中國出口這種技術,所以我們要一直致力于研究水聲通信”。

  說起“奮斗者”號實現全海深通信,“蛟龍”號和“深海勇士”號也繞不開?!膀札垺碧栐?span lang="en-US">2012年創造7062米的中國載人深潛紀錄,“深海勇士”號4500米載人潛水器的國產化率進一步提高。從“蛟龍”號到現在的“奮斗者”號,聲學系統團隊自2002年就開始了自主研發,經過近20年的研發歷程?!皧^斗者”號上的水聲通信系統完全國產化,并突破了全海深難關,技術指標更高。

  剛到聲學所時,廖佳偉還不知道自己參與的是什么樣的項目。他從項目基礎做起,一步步熟悉系統和設備,跟項目成員一起加班,想辦法實現規定的技術指標。

  直到第一次去了車間,他看到一個“蛟龍”號的1:1模型,特別激動。然后看著當時還是空架子的“奮斗者”號,才知道自己參與了這么大的項目?!拔姨貏e自豪,這是真正的大國重器?!绷渭褌フf。

  下潛深度從四位數到五位數,不僅是簡單的數字變化。突破這3000米,是對未知的自然邊界的探索,更是對水聲通信、合金材料、精密加工等技術的探索和挑戰。

  在他看來,“奮斗者”號的研制成功,顯著提升了我國載人深潛的技術裝備能力和自主創新水平,推動了潛水器向全海深譜系化、功能化發展,為探索深??茖W奧秘、保護和合理利用海洋資源提供了又一利器,為引導公眾關心認識海洋、提升全民海洋意識、加快建設海洋強國作出了突出貢獻。

  廖佳偉是陜西咸陽人,正宗的西北漢子,對水不算親近,甚至還有點怕。但是“奮斗者”號海試時,動輒就要兩三周,最長一次他20天沒上過岸。

  除了第一次出海時“蒙”了半天,其他時間,這位西北小伙兒很好地適應了海上生活。由于“奮斗者”號涉及的機構多,比如20天的這次海試里,做聲學設備實驗可能只有四五天。不過,在船上有臨時黨支部,也形成了一種新的文化:只有崗位,沒有單位。如果遇到海況特殊,大家都會幫忙一起拉繩子、拖設備,一切都為了“奮斗者”號,不管你來自哪里。

  在海上,廖佳偉曾經在日頭暴曬的甲板上拷貝設備數據,也曾經在漆黑的夜里布放和回收設備。他見過日出日落的美景,也感受過暴風雨的猛烈。

  無論是在遼闊的海洋里,還是在平靜的湖水中,在現場調試的工作人員壓力都是非常大的。因為水聲系統正常運作,是潛水器下水的充分必要條件。

  廖佳偉粗略地算過,自己入職中科院聲學所的最初400多天時間里,有300多天都在出差。2020年年初遇到新冠肺炎疫情,他3月穿著羽絨服從北京前往無錫,8月初回來時,短袖衫都是在當地新買的。

  雖然那段時間出差的日子多到“可怕”,但是廖佳偉覺得自己“特別高興、特別自豪”,收獲也特別大。他不光是積累了專業經驗,還有機會與不同機構、不同專業的專家交流。直到看到直播畫面里,自己那位曾經朝夕相處的“大頭魚”朋友成功坐底馬里亞納海溝,“10909米”也成了廖佳偉最刻骨銘心的數字。

  有人問,地球上已經沒有更深的地方可以下潛,你們該怎么辦?廖佳偉說,深海萬米之處是科研“無人區”,載人潛水器是進入“無人區”的科考利器,“奮斗者”號遠遠不是終點,應該說,“我們剛剛打開了深海的一個門縫”。

  對于廖佳偉的科研生涯來說,“奮斗者”號的成功也只是開始。

  作者:胡寧

  來源:《中國青年報》(20210107T04 版)

  報道鏈接:

  http://zqb.cyol.com/html/2021-01/07/nw.D110000zgqnb_20210107_1-T04.htm

  

 
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