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中船重工第702研究所研究员胡震:将深潜进行到底
(2018-06-05)  编辑发布:中国船舶在线  

“中国要强盛、要复兴,就一定要大力发展科学技术,努力成为世界主要科学中心和创新高地。”5月28日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在中国科学院第19次院士大会、中国工程院第14次院士大会上发表的重要讲话,在广大科技工作者中引起热烈反响。讲话中提到“空间和海洋技术正在拓展人类生存发展新疆域”“载人深潜……等正在进入世界先进行列”,不仅是对中国载人深潜事业的肯定,也是一种有力鞭策。

 
  作为一名深潜人,胡震深受鼓舞。他是中国7000米级载人潜水器蛟龙号副总设计师、4500米级载人潜水器“深海勇士”号总设计师。现在,他又把精力投入到11000米(全海深)载人潜水器的研制上。他说:“深潜事业前途光明、时不我待,我们将继续践行中国载人深潜精神,进一步占领深海科技制高点,将深潜进行到底。”
  “随时在线的总师”
  今年51岁的胡震目光炯炯,一谈起载人潜水器就滔滔不绝,时常露出胸有成竹的微笑。他的办公桌上放着蛟龙号模型,模型上方是一个碗碟大小、皱皱巴巴的硬纸盒,上面手写着几个黑色字:胡震中国载人深潜5000米。
  没能和蛟龙号一起下潜,一度成了胡震最大的遗憾。他至今珍藏着这个随蛟龙号下潜到5000米深处、被海水压力挤变了形的纸盒。
  在就读中国科学院沈阳自动化研究所期间,胡震接触到了潜水器项目,这让在中学时代就嗜读《海底两万里》的胡震兴奋不已。毕业后,他进入了中船重工第702研究所,跟随后来任蛟龙号总设计师的徐芑南院士研发无人潜水器。
  那时,国家投入到深海领域的科研经费较少,胡震除了搞研究还要到处跑市场,免费给人干活,目的是检验潜水器与实际工程需求能否衔接,以便后续改进。这番经历养成了他务实的用户观,他说:“搞科研不能图虚荣,产品的实用、可靠和可维护性最要紧,潜水器研究最终要走向商业应用。”
  2002年6月,胡震迎来了人生中第一个“国字号”项目––蛟龙号载人潜水器。从立项研发到测试攻关,再到交付使用,10年光阴弹指一挥间。
  在外人看来,蛟龙号副总设计师这般“高大上”的角色只需统筹决策,但胡震却事无巨细、亲力亲为,被同事戏称为“随时在线的总师”。为了找到最适合蛟龙号抛载装置的电磁铁,胡震把国内60多个相关厂家全部找出来,一家一家打电话,总算物色到一家上海车间。光找到还不算完,他为这个几千块钱的小部件,一年半里去了上海十来趟,以厂家的电磁铁为原型,选用新材料和工艺加以改进设计,确保部件抗腐蚀、抗压、吸附后可脱离。
  “蛟龙号上用到的电磁铁只有4块,但每一块都与潜水器的安全息息相关。”胡震说,把牢“蛟龙”的安全门,跑得再多也值得。
  蛟龙号海试时,胡震作为设计师原本是要第一个下潜的。下潜申请书写好了,临时党委讨论同意了。到了下潜前,船上指挥部通知胡震,让他在水面全面负责技术保障。整个海试期间,胡震没能乘坐蛟龙号下潜,一直留在水面指挥,由此得到了“胡司令”的称号。
  坚信“细节决定成败”的胡震,在蛟龙号突破7000米最大设计深度的前一晚,参与潜水器维护到凌晨1点半,最后一个离开后甲板。第二天早上5点多,他又第一个来到后甲板,沿着脚手架爬上爬下,指挥试航员完成下潜前最后的通电检查,确保万无一失。
  2012年,蛟龙号成功下潜7062米,打破了现役作业型载人潜水器下潜深度世界纪录,标志着中国载人深潜作业区域可以覆盖全球99.8%的海域。不经意间,10年前初出茅庐的青年,已成长为指挥若定的“胡司令”。
  八年磨励“勇士”成
  海底两万里,“蛟龙”只是起点。
  2009年,蛟龙号刚完成研制,还没开始海上试验,4500米级载人潜水器(“深海勇士”号)关键技术攻关宣告启动。鉴于蛟龙号项目推动了20多个专项技术的发展,“深海勇士”号立项时提出了国产化率达到90%的目标。
  “那段时间难题一个接一个,这幢办公楼天天晚上灯火通明。”胡震坦言,担任这个项目的总设计师,肩负着巨大的压力。
  在测试4500米级潜水器充油锂电池承压能力时,电池组在压力模拟至2000多米水深时,温度突然从20℃飙至100℃,引发爆燃。几天几夜,半个研究所内都能闻到电池烧焦的刺鼻味道。
  “发生故障并不可怕,每解决一个问题,都是弥补一项不足。”胡震马上会同有关专家,推演引发电池事故的各种可能性。“也许只是焊接点的焊刺没有磨平,导致渗水穿刺,引发爆燃。”胡震深知在深海极端环境,任何一个小小的疏忽都会带来灾难性后果。针对每一种潜在故障原因,研发团队都作出了相应改进。为了让故障可控,胡震坚持对每一个环节反复试验、反复监测,终于使大功率耐压电池得以在深海应用。
  “深海勇士”号的研制期限原本是5年。但仅载人球舱的国产化,就在科研道路上跑了6年。
  “深海勇士”号载人球舱设计为内径2.1米的钛合金球,分成两个厚达91毫米的半球冲压,达到了国内材料工艺极限,同时对焊接工艺也提出了高要求。
  这样两个半球,如果依靠人工焊接成整球,并保证均匀性和密封性,至少需要几个月时间。胡震了解到,美国的阿尔文号潜水器在技术升级中采用了电子束焊接工艺,可将时间缩短到十几分钟。此时,我国航天技术已经开始应用电子束焊接工艺,焊接的厚度可达20毫米,这为胡震团队的下一步研发打开了成功之门。
  借鉴航天技术,经过几千次试验,胡震团队成功研制出半球冲压、电子束焊接的载人舱,实现了从样机变产品的跨越。8年艰苦研发,4500米级载人潜水器总体集成课题验收报告显示,依据经费额度计算,潜水器国产化率达到95%,超出预期的90%。我国已具备载人舱、浮力材料、锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、控制软件等10个关键部件的自主研制能力。
  潜水器研发过程中,胡震深深感到了国力的日渐强盛。十几年时间,我国基础材料工艺水平日新月异,许多原先不敢想的技术都已实现。在他看来,蛟龙号作为“老大哥”影响深远,带动了一大批深海装备取得跨越式进展。4500米级载人潜水器正是我国深海装备技术大发展的结晶。
  潜水器的功能能否达到预期,陆地上的研发组装只是“上半场”,而“下半场”全都在海洋。2017年8月,“深海勇士”号开始海试,总设计师胡震带队出海。
  这次海试用时49天,中间靠了两次码头,避了两次台风,工作时间34天,28天都在下潜,胡震却觉得时间过得太快。“早上开始傍晚结束,晚上为第二天下潜做准备,天一亮继续干活。”“拼命三郎”胡震又找回了蛟龙号海试时的节奏。
  海试并非一帆风顺。其间,“深海勇士”号的可调压载系统出现故障,在3000米水深时出现“本该排水却注水”的问题,影响潜器上浮。海试母船靠港避风时,胡震调集技术人员,拆卸全部电机阀组,一一检测,最后认为是阀组的反应时间过长。他们改进阀组控制策略,加快了执行速度。“出问题不怕,我们通过检验和测试,解决了大量可靠性问题,等到真正应用时故障概率就少。”胡震笃定地说。
  令胡震自豪的是,“深海勇士”号通过海试,练就了设备维护保养时间短(平均4小时~5小时)、检修方便快捷、备件易于更换的过硬本领。
  胡震在海试中也终于圆了自己的深潜梦,他乘坐“深海勇士”号三探南海。“我曾经在水下4500米处看到不少土堆,非常规则,四周有槽。回来问海洋专家,他们也不知道是什么,有人说可能是海底生物筑的。简直不可思议!”
  为载人深潜计算新深度
  在胡震看来,研发载人潜水器的意义就在于给科研人员提供到达海洋深处的平台,开展资源、环境调查,探索深渊地质和生态,同时为海洋技术装备的发展提供动力,用最先进的技术去推动应用。
  海试成功后,“深海勇士”号于2018年3月在南海投入应用,从白天下潜到夜间下潜、从一天一潜到一天三潜,高强度的应用表明了国产潜水器的成熟与完备。“深海勇士”号完成首次应用航行后,胡震和7名潜航员迎来了国家主席习近平的亲切接见,令中国深潜事业的践行者备受鼓舞。
  胡震前行的脚步没有停止,2016年,我国11000米级载人潜水器宣布立项研发。如果说“蛟龙”标志着中国进入了世界载人深潜俱乐部,“深海勇士”则代表中国潜水器可与世界先进潜水器并跑,那么11000米载人潜水器就将是一次超越,技术水平将达到世界领先。
  两年过去了,这颗我国深海装备中的明珠,现在打磨到什么程度了?胡震的话掷地有声:关键技术取得突破,已完成详细设计,准备开工建造。
  11000米级载人潜水器将填补蛟龙号覆盖不到的那0.2%海域,因此又被称作“全海深载人潜水器”。这0.2%的海域中含有全球14条超过7000米深的海沟,有了大国重器的支撑,那里将成为我国科学家研究深渊科学、揭示地球演化的舞台。
  33年前的酷暑7月,胡震填报高考志愿时并没有太多人生规划,他最擅长的是数学。录取通知书送到,这位来自江苏江阴的农村娃入读衡阳工学院,学起了计算机应用软件专业。如果没有高考,他或许会和自己的父亲一样,成为家乡小镇上的一名会计师。如今,他用出色的科研能力,为新时代中国载人深潜计算着崭新的深度。

 
来源:作者:记者王自堃 来源:中国海洋报
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