2023年6月8日,是第十五个世界海洋日暨第十六个全国海洋宣传日,由自然资源部组织评选的2022年度“海洋人物”正式揭晓,共有8名个人和2个集体被评为“2022年度‘海洋人物’”。其中,中国船舶科学研究中心党委委员、副所长叶聪成功入选。叶聪也是2022年度“海洋人物”中唯一一位来自我国船舶行业的代表。他是我国深海装备事业领军人物,“奋斗者”号载人潜水器总设计师、“蛟龙”号主任设计师、“深海勇士”号的副总设计师……敢驾蛟龙,逐梦深蓝,其间的勇气、毅力、智慧和突破自我的努力都值得敬佩。
图片来自中国船舶科学研究中心官网
初出茅庐担任主任设计师
继人类对陆地的开发后,海洋将成为人类提供资源的最佳去处,向海而兴是大国崛起的必由之路。
长期以来,人类对海洋的开发仅仅局限于浅海。先人们对于深海的探索只能寄托于精卫填海、海龙王、龙宫等神话传说或者神话故事,在这方面,西方走到了前面,而今对海洋文明的探索与开发,中国可以迟到绝不能再缺席。2002年,载人潜水器研制被列入国家“863”计划,并获得批准,其任务是载人下潜到7000米,进行科学考察活动。从此,中国吹响了向深海强国迈进的号角。
此前,我国曾经研制的载人潜水作业深度仅有600米,从600到7000的跨越,通常需要制造2000米到3000米潜水器的过度,这是世界惯例。但是这样做的周期长,耗资巨大。中国要赶上国际水平,实现跨越式发展,需要克服的困难比走常规的途径要多得多。而一群追梦深蓝、向海探路的人,却从不畏惧,也不屈服。他们瞄准一流,超越自我,追赶世界。中国船舶集团总公司第七0二研究所副所长、共产党员叶聪就是其中的杰出代表之一。
叶聪出生于1979年11月,小时候就酷爱舰艇与兵器知识,高中毕业时报考了哈尔滨工程大学船舶工程专业。2001年毕业后,入职中国船舶第七0二研究所。这时,他并不知道一个改变他一生的机会正在靠近。
2003年,国家相关部门将载人潜水器项目交给七0二研究所。这时候叶聪24岁,却被任命为总布置主任设计师。
机遇最青睐有准备的人。“蛟龙号”项目副总设计师胡震解释了为什么会选择叶聪的原因。他说,“当时进所的大学生不少,但所里的项目少,收入低,在无锡市属于中下水平,一些大学生选择了跳槽。而叶聪心沉得下来,喜欢钻研,处理问题有条理,让我们觉得靠谱。”
“靠谱”是前辈和师长们对年轻的叶聪最好的肯定。
接到任务,大伙儿都是两手空空,心里茫茫,尤其是叶聪还没见过潜水器长啥样。全所,包括徐芑南总师在内,也只有两个人见过载人潜水器,其中一个人看到的还只是一个模型。
叶聪解决问题的办法就是查看关于载人潜水器的国外相关的影视资料。所有能找到的影视、图片资料都拿来观摩、研读,包括看上去不太相关的电影《“俾斯麦”号战列舰》《泰坦尼克号》,还有Discover、BBC电视台节目。叶聪坦言,一些载人潜水器的纪录片对自己的启发更大。
上世纪六十年代,世界海洋深潜进入了一个崭新阶段。1960年,瑞士的“迪里亚斯特”号做出了惊人之举,潜入到马里亚纳海沟。1964年美国的“阿尔文”号下潜深度4500米,并且服役40多年,下潜了4000多次。后来美国的“深海挑战者”号、日本“深海6500”号、俄罗斯“和平一号”、法国“鹦鹉螺号”成为世界一流深潜器的代表。
叶聪在它们的外观及片言只语介绍中找灵感,和团队成员一起,凭着自己的理解,设计出来一张张布置图。一个大家从来没有做过的项目,11个部门,数百人的队伍,上千人的后援,配合变得非常重要。叶聪那时年轻,一脸的婴儿肥,看上去就讨喜,再加上他态度诚恳,说话礼貌,能听进别人的意见,这件在别人看来非常难做到的事,他却得心应手。设计稿一版又一版地改,连叶聪自己也记不清具体多少次了,“大约修改了几百遍吧!”他轻松地说出这个模糊的数字,反而让人深感他的不易!
上世纪60年代就有了深潜万米的载人潜水器,如今也只有寥寥几个国家拥有深海载人潜水技术。制造载人深潜器绝非易事。研制“蛟龙号”时,国内的研究所还没有计算机仿真设计,更没有现在常用的三维建模等先进手段。项目组做了一个钢球体模型,里面的设备用木头的模型来替代。就这样,叶聪从理论到“实践”,经过与各部门反复沟通修改,终于拿出了得到一致认可的布置总图。
首试沉底他没有急着浮上来
经过项目组团队的不懈努力,2007年,载人潜水器终于问世了。这时候的“蛟龙号”还是个初生的婴孩,内径2.1米的驾驶舱是个独立的耐压球体,动力和通信等设备都是相互彼此独立的系统,上万个零部件组成的庞大系统不出问题反倒不正常,谁来驾驶它来验证其破绽呢?
这支年轻的队伍里,会驾驶“蛟龙号”的不多。两年前,叶聪参加了中、美两国联合深潜活动,这是他第一次见到实物载人潜水器,在那儿,他学会了驾驶深潜器的技术,完成两次2200米深度的下潜任务,成为深潜领域的第一个中国人。也正是因为这次难得的经历,让叶聪成为中国载人深潜领域潜航员专业的开拓者和创始人。载人潜水器试水,他毛遂自荐,要求首潜驾驶,得到了组织的认可。
为了稳妥起见,载人潜水器第一次下水是在研究所的试验水池里。从运载的卡车上把它吊进水池时,它安然地漂在水面上,不知什么原因,突然间便自由落体般地沉到了水底。
“各种指令都还没有下达,这家伙怎么就像一只巨大的秤砣,突然意外地沉了下去?”岸上的人都不知道发生了什么。下水前制订了各种预案,唯独通信问题当时没有解决,沉在水底的叶聪到底是否安全?大家的心都悬了起来,个个眼睛睁得像铜铃瞪着水面。1分钟过去了,2分钟过去了,3分钟又过去了,到了十分钟,水池上连一点涟漪都没有。副总指挥胡震着急了,派潜水员下去摸情况。可是,隔着厚厚的球体,潜水员也无法了解里面的情况。
此时的叶聪完全可以按照预案浮上水面,可他想的是怎么把故障弄清楚,20分钟后找到了原因,“蛟龙号”终于浮出了水面,岸上的人才松了口气。从此,叶聪也给领导及同事留下了“遇险不慌,责任第一,堪当重任”的深刻印象。
是蛟龙就得到海里去深潜。经过不断地试验,不断地改进,按照7000米级标准设计的载人潜水器经历不断的技术攻关和改进,终于在2009年8月6日迎来了海试。
在浩瀚迤逦的中国南海版图上,一个半径三海里的圆圈被命名为“A1”区。试验保障的船舶拖出一道道瑰丽的航迹,在海面上划出洁白如银的水线,我国载人潜水器首次海上试验正式开始。这一天似乎比往常多了几分炎热,叶聪内心更似一团火,盼了这么久,这一天终于来了。然而南海进入台风多发季节,接连三次风暴严重影响了海况,使海试举步维艰。叶聪回忆,当时潜水器和声学吊阵的布放回收、母船机动操作都不太顺利,试航员体能消耗太大,警戒编队船体摇摆达到20多度,在船上生活和工作都变得十分困难。
讲到这里,叶聪的眼睛一亮,接着说:“关键的时候,我看到共产党员的本色,看到了党支部发挥了战斗堡垒作用。那一天,临时党委刘心成书记和几个党委委员分头深入到各部门找人谈心交流,稳定军心,鼓舞士气。接着临时党委发布了第四号文件,提出‘抓住机遇,夺取300米海试决战的胜利,向新中国成立60周年献礼!’的口号,各支部纷纷传达学习文件精神,个个表态全力打好这一仗。那时,我还不是党员,但也受到党员们迎难而上战胜困难精神的感染,决心冲锋在前。”
潜水器下水不到三分钟,水声电话传来了下潜命令。叶聪操作压载水箱开始注水下潜。7分钟后到达了50米,接着达到100米。仪表显示接地检测升高到了0.7,叶聪向可调压舱注水,加速下潜,到达200米深度时,接地检测报警消除,叶聪松了口气,不一会深度表指向了326米,他一个点刹,稳住了潜水器。叶聪兴奋地介绍说:“接下来的试验可以用一个字来形容,爽!移水银、调纵倾,前进后退,左转右转,定深定向,第一次在300米深度驾驶潜水器以每秒1米的高速漂移,要知道,咱们的潜水器最快就是2.5节啊!预定的内容基本上都是提前完成的。”
当上了潜航教练
1961年,人类第一次进入太空。三年后,美国的“阿尔文”号才第一次下潜到1800多米的深海。目前全世界有500多人进入太空,而潜入7000米以下深海的只有数十人。叶聪正是中国最早深潜至7000米深海的8人团队之一、“蛟龙”号首席潜航员。
在“蛟龙号”出生之前,中国还没有深潜员的职业。出于对载人深潜事业的热爱,一路伴随蛟龙号成长的叶聪,不仅肩负起试航员的重担,而且担任了培训我国潜航员的任务。
蛟龙号水池试验期间,叶聪承担了超过100小时的主驾驶任务,是潜水器驾驶、均衡调整、故障检测、运动控制等调试工作的主要完成者,并且编制完成了相关操作手册。
海试是从50米开始,1000米以及3000米的海试,都是由参加“蛟龙号”设计、装配的叶聪担任主驾驶的。“蛟龙”号对“驾驶员”和“乘客”有着“特殊要求”:潜航员入训时要在35周岁以下、大学以上学历,具有船舶、机械等专业背景;体检要求不能有心脏病、传染病、幽闭恐惧症等,还有一条有点独特——身体不能有异味,以免在狭小的空间里充斥异味污染环境,同时要求体重一般不超过80公斤,身高最好不超过1.75米。研究所按照这些要求,招收了两名潜航学员跟随叶聪学习驾驶。
“蛟龙号”进入3000米海试阶段,不仅要试验载人潜水器的各项性能,培训和考核我国第一代职业潜航员的任务也提上了议事日程。此前两位新招来的潜航员只在2009年的50米级海试中担任过主驾。叶聪是专业设计师,试航完成后,按规定就得把“蛟龙号”交给深潜管理部门,由职业潜航员操作。因此叶聪要担任起尽快让两位年轻潜航员“单飞”的任务。
叶聪带着他们手把手地教,经过一次又一次的训练,克服了驾驶中的各种困难,应对出现的多种情况,顺利地完成了300米级的潜航。下一个目标是向1000米深处冲击。这是一道关口,能驾驶载人潜水器越过1000米,也就意味着能拿到深潜合格证。
“进舱、布放、入水、下潜……”随着现场指挥部的指令,“蛟龙号”腹中的叶聪沉着地指导两位新手操控驾驶舵,下潜深度指标表不段地变换着数字:300米、600米、1000米,当数字突破1200米时,水面母船通过水声通讯机发来了一条信息:“祝贺两位受训潜航员通过千米考验!”
蛟龙号四年的海试期间,作为中国第一批职业潜航员教练,叶聪建立了一套潜航员培训机制和办法,编制了一套潜水器专业培训教材,组织完成了7000米载人潜水器潜航员的招聘、相关培训、海上试验、下潜实习等工作,为蛟龙号载人潜水器培养了一批合格的潜航员。在叶聪的培训下,目前已有多名学员具备了担任主驾驶、独立执行下潜任务的能力,为中国载人深潜事业发展奠定了基础。
在马里亚纳海沟“水线”入党
叶聪说:“我在上大学的时候就向组织递交过入党申请书,后来到了七0二所再次向组织申请入党,初心不改,用自己的行动去靠近组织,然后再走进组织。”
世界上海洋平均深度不超过4000米,而大部分矿藏和生物也都这个深度,其它国家载人深潜器基本上都在6000米级,此前试验已经到5000米,如果继续下潜,难度大、风险也大,有人主张达到的深度已经够用了,不需要再往深水试。7000米级下潜深度将覆盖全球海洋面积的99.8%,剩下的0.2%是“深渊”,因而这一级别的突破对“蛟龙号”十分重要。在是否继续试下去的态度上,叶聪的态度是肯定的,也是坚决的。
马里亚纳海沟位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底,北起硫黄岛、西南至雅浦岛附近。全长2550千米,为弧形,平均宽70千米。据估计这条海沟已形成6000万年。海沟最深处的地方达6—11千米,是已知的海洋最深处,这里水压高、完全黑暗、温度低、含氧量低,且食物资源匮乏,因此成为地球上环境最恶劣的区域之一。“蛟龙号”的7000米深潜就选择在这里。
海洋上的热带风暴又起,“向阳红09”船搭载着海试队,乘风破浪,经过8天的航行,抵达了目的地。
此时的“蛟龙号”经过5000米级的海试后,各相关单位对潜水器纵倾调节、液压等十大系统26个项目进行了技术完善,增加了GPS定位功能,性能更加完善。叶聪还是7000米海试的主驾,潜水器以每分钟40米左右的速度自由落体,向深海进发。一个小时后达到了5285米,达到6200米时,叶聪报告:“一切正常,我们准备抛载第一组压载铁。”抛压载铁的目的是让“蛟龙号”实现水中悬停,开始试验作业。就在这时,数字通信系统出现故障。与母船失去联系,是十分危险的事。他立即切换成模拟通信,继续下潜,几分钟后到达了6671米深度,创下了一个新记录。接下来,叶聪打开水下灯光和摄像机,手动操控航行,通过机械手采了水样,完成了一系列的工作后,浮上了水面。
“蛟龙号”没有一次冲击7000米,是因为那个数字通信系统出了故障,两只推进器也出了问题。修复了这些问题部件后,第二天“蛟龙号”下潜到3600米,采取了矿物和海洋生物样品,却发现了密封件漏油,解决这个难题需要把整个“蛟龙号”大卸八块,一个工作日的时候拿不下来。这样做第二天计划下潜科考的任务可能要泡汤了。关键是耽误一天,随时都可能迎来更加凶险的恶劣风天候。大家都等着领头人叶聪作出最后的决定。叶聪思考片刻,坚定地说:“天气要变了,潜次计划一定要抓紧进行。我马上报告总指挥,咱们连夜干,维修好潜水器,绝不能影响了下潜任务,更不能带着故障下水。”就这样,在叶聪的带领下,他们没有休息,在母船上一夜挑灯夜战。
第二天早晨,所有的故障都解除了,国内各大媒体都报道了“蛟龙号”即将冲击7000米的新闻,就在准备下海时,有人发现潜水器下方高度计传感器附近液压油泄漏,而且越来越急,呈喷射状。一查,发现是油路软管老化,工作人员紧急维修,使“蛟龙号”身体达到了完全健康状态。
2012年6月24日早晨,台风“玛娃”还是来了,大雨倾盆,风暴呼啸。向7000米进军的步伐没有停止,七时整,叶聪进入“蛟龙号”,轨道车移动,拆除限位销,挂主缆,起吊,A架外摆,挂龙头缆,布放入水,解缆,潜水器漂至母船尾部,下潜。
母船指挥部的屏幕上的数据不断地跳动变换:1000米,3000米,6000米……负责这一活动的新闻发言人刘心成适时向记者发布“蛟龙号”最新进展。北京时间9时07分,深海中传来了主驾叶聪的报告:“‘向九’、‘向九’,‘蛟龙’号下潜到马里亚纳海沟7020米深度,成功坐底。”
“可上九天揽月、可下五洋捉鳖”是中国人探索海天的梦想。就在这一天,中国航天员驾驶“神九”号飞船与“天宫一号”空间站交会对接。此时,在马里亚纳海沟的叶聪通过母船向太宫发出祝福:“潜航员叶聪、刘开周、杨波祝愿景海鹏、刘旺、刘洋3位航天员与‘天宫一号’对接顺利!祝愿我国载人航天、载人深潜事业取得辉煌成就!”
这是历史性的对接,一个是“向九”,一个是“神九”,深海里的是三名潜航员,天宫中的是三名宇航员,有太多的巧合,也许是必然,三和九在中国的数字中都表示大的意思,是中华民族伟大复兴的吉祥数字。“蛟龙号”突破7000米海试消息借助海天对话,迅速传遍全国,传向全球。
也就是这一天,海试临时党委在母船上召开党的会议决定,批准叶聪同志结束预备期,正式加入中国共产党。
进击万米深渊的“奋斗者”
向深海进军只有一个“蛟龙”号不行!要全面掌握核心技术,让谱系化的潜水器在国内得到技术、部件、运维等方方面面的支撑。2009年,4500米级的“深海勇士”号载人潜水器同步立项研制,叶聪担任副总设计师和总质量师,全面负责总体方面设计工作。“深海勇士”号从立项到海试交付只用了8年,于2017年顺利验收,实现了关键技术自主化、关键设备国产化。
站在“蛟龙”号和“深海勇士”号的肩膀上,国家重点研发计划“全海深载人潜水器总体设计、集成与海试”项目由叶聪任总设计师。这就是后来被命名为“奋斗者”号的万米载人潜水器。
被称为“挑战者深渊”的马里亚纳海沟最深处,有1万多米,直到2020年5月,也只有三艘载人潜水器到达过。
“奋斗者”由19个项目组成,汇聚国内高科技力量,形成了百余家机构、近千名科研人员组成的载人深潜技术“国家队”。
加工部件不能批量生产,没有多少经济效益,有的还需要把自己生产线停下来,光是找厂家就是个大难题。他从沈阳拿到材料,去陕西做轧板,到四川加工,到江苏成型,到河南焊接,到海南做试验,再回到无锡安装。
2020年7月,“奋斗者”号正式出海,开始了第一阶段的海试。叶聪考虑最多的还是安全问题,为了确保“奋斗者”号潜水器在超高压力下性能稳定、人员和设备安全,海试期间由三个潜航班组轮流作业。同时,“奋斗者”号海试以“双船双潜”的双保险方式进行,以确保海试万无一失。“双船”指的是“探索一号”和“探索二号”科考船;“双潜”指的是“奋斗者”号和专门用来摄影的“沧海”号。
作为“奋斗者”号总设计师的叶聪,于2020年10月27日带头下潜,首次创造了下潜1万米深度的新纪录,达到10124米。同时,在整个海试过程中,共有11人到达万米海底开展试验及科考工作。
2020年11月10日,“奋斗者”号将中国载人深潜的记录改写为10909米!完成座底之后,“奋斗者”号又进行了6个小时的作业和巡航,成为目前世界上的万米深潜中持续作业时间最长、乘载人数最多、使用最频繁、深度最大的潜水器。11月13日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟完成了第8次万米级下潜,既开展了深渊科学试验研究,又实现了全球首次万米深海的高清视频直播。叶聪自己在第二阶段下潜了三次。以前见惯了深海平原、海山、热液、冷泉的他,第一次去深渊也不禁感慨:“万米的海底妙不可言!”
已经坐到了深渊的底部,也还不是向海洋探索的终点。叶聪说:“下一步,我们还将对深潜器进行进一步研究,因为一个潜水器它也有青年、壮年、老年阶段,目前是按三十年的寿命来设计的,我们要根据它的具体情况进行主体升级,这方面还有许多问题值得研究。再就是关注长江开发的科学研究,长江水是活的,流动的,不像海底里海水相对静止不动。还比如极地,在冰下面,这些环境都需要我们去探索。总之,下一步团队会继续丰富完善潜水器的谱系,挑战更多应用场景,相信未来有液体的地方,就有可能是潜水器应用的环境。”
文 | 邹雷
编辑 | 冯秋红 王睿
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校对 陶善工