材料一:
11月28日,“奋斗者”号完成万米深潜海试任务并顺利返航。“奋斗者”号启航以来,在马里亚纳海沟完成13次下潜,其中8次突破万米,创造10909米的中国载人深潜新纪录……不断刷新的数字背后,是抗压、控制、通信、浮力等多个关键领域的技术攻关,体现着我国自主研发深海装备技术的突破和进步。
外观酷似一条绿色大头鱼的“奋斗者”号,是国际上首次可以同时搭载3人下潜的万米载人潜水器。本领如此高超,要归功于它有着一颗强大的“中国心”,在多个关键技术和重要材料领域,拥有很高的国产化程度,核心部件国产化率超过96.5%。
(摘自吴月辉《身怀绝技,勇闯万米海底“奋斗者”号,了不起(科技自立自强)》,《人民日报》2020年11月30日)
材料二:
中国科学院声学研究所完成了“奋斗者”号声学系统中全海深水声通信机、地形地貌探测声呐、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系统集成。
相较于前两代的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器,“奋斗者”号的声学系统实现了完全国产化。其中,水声通信是“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁,实现了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输。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系统为“奋斗者”号的巡航作业提供了高精度的水下定位导航。在11月16日的下潜作业中,借助组合导航系统和声呐设备,“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,成功实现“海底捞针”,并通过水声通信机将取样画面回传至母船。
(摘自齐芳《“奋斗者”号上的最强中国智慧》,《光明日报》2020年11月29日)
材料三:
“奋斗者”号的万米载人深潜舱,可以容纳三名潜航员!这样的宽敞程度,堪称“世界载人潜水舱中的劳斯莱斯”。此前,日本、美国等万米载人深潜器最多可载两人。
2013年起,团队开始苦想冥思寻找载人舱材料的突破口。2014年春节,一篇英国剑桥大学学生十几年前发表的论文,让研究员杨锐豁然开朗:钛合金材料中有害相的消除,可以使高强度的钛合金变得韧性十足!
中科院金属所联合国内多家企业和研究所,组建起全海深钛合金载人舱研制“国家队”。从解决若干钛合金基础科学问题入手,团队攻克了载人舱材料、成形、焊接等一系列关键技术瓶颈,实现从“国产化”到“国产创”的创新能级跃迁。
万米深海,安全下潜难,安全返回海面更难。将深潜器带回海面,固体浮力块是关键。随深潜器进入万米深海,浮力块首先要能承受住巨大的压力。可是,为了减小体积、获得最大浮力,浮力材料的密度越小越好。然而,既要密度低又要耐高水压,这成了攻克固体浮力材料的核心技术问题。
由中国科学院理化技术研究所牵头,在前期多年技术积累的基础上,科研人员在短时间内研制出了固体浮力材料核心原材料高强空心玻璃微球,实现了我国浮力材料研究的重大突破。随后,经过一系列配方调试和工艺优化,制备出了具有高安全系数的万米级固体浮力材料并进行了批量化生产,解决了长期以来国产固体浮力材料强度差密度高的技术难题。“由于研制单位分布在北京、海南、湖北等地,材料运输、配套工作量非常大,整个团队几乎跑遍了大半个中国。”中科院理化技术研究所张敬杰研究员说。
为推动固体浮力材料的可持续发展,在基础研究方面,理化所组织开展了浮力材料涉及的相关基础科学问题研究。张敬杰说,走到这一步,已经没有现成文献和经验可以借鉴,只能从基础研究寻求突破——当中国走入万米海深时代,中国深渊科学研究也将同步进入深海探索“无人区”。
(摘自许琦敏《我国深海装备研制从“国产化”走向“国产创”》,《文汇报》2020年11月29日)