深海“悟空”背后有群“自討苦吃”的科研人
222
訂閱已訂閱已收藏
收藏點擊播報本文,約
在前不久舉行的第三十四屆哈爾濱國際經濟貿易洽談會上,哈爾濱工程大學智能海洋航行器技術全國重點實驗室的展台前,圍滿了參觀者。
聚光燈下,一台通體橙紅、造型如同小型潛艇的裝備靜靜陳列。它叫“悟空”號全海深AUV(自主水下航行器),系中國自主研制,能在萬米海底獨立作業。
“這是我國目前下潛最深的AUV,創造過10896米的世界紀錄。”講解員話音剛落,人群中便響起掌聲。
不過,很少有人知道,這個“深海獨行俠”的背后,有一群十幾年“自討苦吃”的科研人員。更少有人知道,去年它的“兄弟”——“悟空6000”AUV,在北極冰下完成了中國首次無人化對冰航行觀測。
哈爾濱工程大學AUV研制團隊(以下簡稱“團隊”),用一次次科研“深潛”,在AUV這片無人區走出了自己的路。
給耐壓艙“減重”
時間回溯至2018年。團隊決定研制全海深AUV時,碰到的第一隻“攔路虎”就是耐壓艙。
萬米海底的壓力,相當於在指甲蓋上站一頭大象。AUV的耐壓艙隻有扛住這股巨力,才能保護內部電子設備。傳統做法是用鈦合金制作耐壓艙,但成本較高。
“一個艙體動輒幾十萬元,而且重得出奇。”團隊骨干、哈爾濱工程大學副教授曹建對記者說,AUV的浮力是固定的,耐壓艙太重,整機就會頭重腳輕。
“能不能換種材料?”曹建翻遍了材料手冊,目光停在高硼硅玻璃上,它常用於制作防火玻璃。
同事以為他在開玩笑:“玻璃?萬米深海?那不是送它去粉身碎骨嗎?”
可曹建想試試。他們決定將高硼硅玻璃制成球殼。“球形受力最均勻,是深海耐壓艙的理想形狀。”曹建說。
最磨人的是實驗。他們把玻璃球殼放進壓力筒,模擬萬米深海壓力,然后泄壓,看它碎不碎。一次、兩次、三次……直到第十次。
“每次加壓,大家的心都懸著。”曹建說。不過,結果出人意料:這種玻璃球殼不僅扛住了巨大的壓力,而且單艙成本不到傳統材料的1/6,重量減輕一半多。
最終,“悟空”號全海深AUV的4個主耐壓艙都由這種玻璃制成。這是全世界第一次將高硼硅玻璃用於制作全海深AUV主承壓結構。
挑戰萬米深淵
2021年,“悟空”號全海深AUV迎來大考——奔赴西太平洋,挑戰萬米深淵。
然而,出發前,科考名額一縮再縮,最后隻給團隊剩下4個名額。於是,曹建和團隊骨干、哈爾濱工程大學副教授李岳明等4位團隊成員承擔了所有任務。“布放、監控、回收,全程我們都自己來。”李岳明說。
那趟海試,他們遇上了2.5米高的涌浪,作業常常在深夜進行。
最驚心動魄的一夜,團隊4人做了一個大膽的決定:在惡劣海況下,測試“悟空”號全海深AUV的完全自主能力。母船主動駛離至11公裡外,不對它進行監控,也不向它發出任何指令。“這意味著,‘悟空’要獨自在萬米海底完成所有任務,再自己回家。”李岳明說。
幾個小時過去了,海面漆黑一片。大家死死盯著雷達屏幕,心提到嗓子眼。
突然,遠處海面出現一團光暈。
“是‘悟空’!它自己點亮了水下燈!”曹建大喊。他顧不上兩米多高的涌浪,跳上小艇沖了過去。海浪一次次把他和小艇拋起、砸下,他死死抓住纜繩,給“悟空”挂上了回歸母船的“生命之鉤”。
那一次,“悟空”號全海深AUV累計完成4次萬米級下潛,最大深度達到10896米,刷新了當時AUV深潛的世界紀錄,並傳回了珍貴的萬米海底影像。
事后,團隊負責人、哈爾濱工程大學教授李曄寫了一首詩,其中兩句是:直搗龍宮戲定海,神針未取不撤兵。這是他們骨子裡的豪情。
開展冰下觀測
“悟空”的傳奇,並沒有讓團隊停下腳步。他們瞄向了北極。
2024年,“悟空6000”AUV搭乘“中山大學極地”號,奔赴北冰洋。任務是在冰下開展中國首次無人化航行觀測。
負責“悟空6000”AUV硬件系統的工程師石金玉,是團隊裡出了名的“鐵人”。不過,北極的艱苦,還是讓他記憶猶新。
“作業窗口轉瞬即逝,天氣說變就變。我們必須連續作戰。”石金玉說。連續幾天,他每天隻睡兩三個小時。白天布放、回收設備,晚上整理白天收集的數據。極地夏天的夜晚隻有兩三個小時,人的生物鐘全被打亂。
“最后不是困,是熬得心臟難受。”石金玉輕描淡寫地說,像是在說別人的事。
可沒有人退縮。“一個人累倒,另一個人頂上,再有人倒下,就再換人。”石金玉說。正是在這種近乎極限的輪轉中,團隊完成了“悟空6000”AUV在冰下環境的自主航行觀測任務,傳回了寶貴的極地數據。
重用青年人才
這支團隊的一個傳統,是年輕人沒有實習期,來了就上一線。
團隊成員宋罘林博士畢業后,加入團隊的第二天,就作為代表與中山大學對接AUV極地項目。“我當時連AUV長什麼樣都不知道。”他回憶道。
宋罘林是學航天專業的,此前從未接觸過海洋研究,更是AUV“小白”,但布置給他的任務很明確:“負責導航算法”。
沒有適應期,沒有師傅帶徒弟的“慢慢來”,宋罘林只能硬著頭皮上。“我幾乎從零開始摸索。”宋罘林說,此后幾個月,他查文獻、學代碼、跑仿真、跟海試。不到一年,他就成了團隊裡研究極地AUV導航算法的骨干。
“這個團隊不可能讓青年人‘閑’著。”宋罘林笑著說,“這種壓擔子的方式,一開始讓人喘不過氣,但回頭看,成長確實快,因為我們解決的是真問題,承擔的是硬任務。”
團隊裡像宋罘林這樣的年輕人還有很多。
團隊成員張強剛加入團隊時,便參與設備升級改造。彼時,台風逼近試驗海域,布放窗口隻剩不到6小時。張強第一次出海,暈船吐到雙腿發軟,卻仍抱著數據採集器。“付出這麼多,就是為了採集數據。”事后他笑著說。正是這種“零磨合”的實戰,讓一批批青年科研人員迅速成長。
截至目前,團隊已培養出50余名博士、百余名碩士,其中許多人已成為高校和科研院所的骨干。
“悟空”的故事還在繼續。今年,團隊將啟動新一代“悟空”號全海深AUV的研制工作。“《西游記》裡的孫悟空要經歷九九八十一難,我們才剛開始。”李曄說。
深海浩瀚,這群“取經人”依然在無人區裡跋涉,為實現海洋強國夢不懈奮斗。(記者 朱 虹 通訊員 李穎超)
分享讓更多人看到
- 評論
- 關注


































第一時間為您推送權威資訊
報道全球 傳播中國
關注人民網,傳播正能量