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战力升级 瞄准全球科考 —— 记蛟龙号为期15个月的大修与技术升级

來源:中國海洋報    星期二 2019-03-19 10:06:13


▲水池試驗

   

▲蛟龍號技術升級改造

作為深潛明星、國之重器,蛟龍號自面世以來,便贏得一片盛譽。可是,榮譽加身的蛟龍號也有自己的“小煩惱”,它的“身體”偶爾出現小恙而不能更好的完成任務,它也因為自己內部空間色調灰暗,不能讓潛航員舒適的工作而“愧疚”,它還會羨慕其他船員都有自己的房間,它卻要在船艉露天經歷風吹日曬……不過,這些小煩惱如今已一掃而空,戰功赫赫的蛟龍號完成了為期15個月的大修與技術升級。經過水池實驗,工作人員對它的狀態評價了4個字——生龍活虎。

■ 本報記者 盧 晨

奔走十年“蛟龍”累了

2017年11月,蛟龍號在完成第158次下潛后,被從母船“向陽紅09”卸載,送進了位于青島的自然資源部國家深海基地管理中心,迎接它的將是為期15個月的休整期。

自2008年3月研發成功后,蛟龍號的行程可以用“馬不停蹄”來形容。自海上試驗以來,蛟龍號開展了150余次成功下潛,450余人次參與下潛,取得了豐碩的深海科技成果,曾下潛到7062米深度,打破了世界同類型載人潛水器深潛記錄。

按照《蛟龍號載人潛水器全壽命維護保障技術方案》的要求,潛水器每隔10年須進行一次大修。10年的忙碌讓蛟龍號的部分設備出現性能下降的情況。經過百余次下潛,一些設備出現了不同程度的損傷。這些成為高質量完成任務和安全下潛的隱患。

此外,據國家深海基地管理中心主任于洪軍介紹,在5年的試驗性應用航次中,許多科學家對蛟龍號科考提出了新的設想和新的要求。因此,技術人員需要根據反饋意見“量身定做”一套升級改造方案。

為了確保具備良好的可維護性、技術狀態與安全性能,蛟龍號必須進行全面檢修。同時,蛟龍號即將進入業務化運行階段,為更好地完成深海科學研究任務,使潛水器各項性能達到世界先進水平,須對其進行優化升級。

滿足需求提升能力

大修任務開始時,國家深海基地管理中心副總工程師丁忠軍和他的團隊感到深深的壓力,此次大修任務非比一般,包括全系統勘驗與拆檢、設備檢驗、故障修復、全系統復裝、陸上聯調、水池試驗等,在技術升級方面需要進行框架結構優化、控制系統升級、測深側掃聲吶升級、水下燈光視頻系統的改進設計、作業接口規范和增加、油浸鋰電池改裝設計、載人球殼結構全壽命監測等。

還有一個最大的挑戰是,以前蛟龍號的修理和調試大都由研發單位和技術保障單位來完成,而此次“史無前例”的大修和技術升級,則需要深海中心來承擔主要工作。

“壓力雖有,可我們并不懼怕”。丁忠軍對自己的團隊信心滿滿,蛟龍號2015年入駐深海基地后,深海中心在載人潛水器維護保養及航次任務組織實施方面積累了豐富的經驗,以潛航員為主組成的載人潛水器維護保障隊伍日益壯大,開放、共享的運行機制已初步形成。

蛟龍號維修保障團隊根據研發單位制訂的技術方案,結合自身的經驗,尋找問題,突破難點,對蛟龍號進行起了“精準維修”。

有科學家提出,蛟龍號只有兩路作業接口,好多工具都無法適應,是否可以把作業接口增加幾個?

“可以!”維修保障團隊把作業接口增加6路,這樣就可以適應更多深海作業工具,充分提升蛟龍號的作業能力,滿足今后的業務化需求。

潛航員唐嘉陵提出,可否像汽車那樣,給蛟龍號裝上導航?

“可以!”團隊在控制界面上加載了一套海區地圖,到達作業點后可以清楚的顯示海底的深度和地形,方便潛航員更好的規劃路徑,提高作業效率。

潛航員陳云賽提出,海底作業時,探照燈亮度不夠,機械手作業距離太短,可否改進?

“可以!” 團隊對蛟龍號進行了框架化改造,調整機械手采樣的距離,同時加了8臺水下燈陣。現已達到機械手有效作業半徑前移不少于30厘米,照明總功率不低于3600瓦。

除了蛟龍號的“使用者”提出的意見,團隊自身也絞盡腦汁提升蛟龍號的安全性與舒適度。之前蛟龍號內部裝飾比較簡單,灰暗的色調容易讓人感到心情壓抑。細心的中船重工702所研究員程斐考慮到這個問題,在升級改造的過程中對蛟龍號內部進行了“軟裝”,采用令人舒適的藍色色調。

“瞬間就有‘高大上’的感覺了!”大修后第一次駕駛蛟龍號進行水池試驗的潛航員齊海濱說。

通過此次大修與技術升級,優化了蛟龍號各項功能,載人艙外表面直接檢測覆蓋率大于90%,測深側掃聲吶國產化率不低于90%,發射速率不小于2赫茲,光纖通路不少于2路,高清視頻優于1080i,照明總功率不低于3600瓦,作業工具標準電氣接口不少于4個,液壓快捷接口不少于2個,高比能油浸鋰電池驗證樣機1組,總容量不少于19.8千瓦時,循環壽命大于300次,一系列預期目標得以實現。

新的挑戰在前頭

2月28號,蛟龍號大修后第一次進行水池試驗,在這次試驗中,重點進行的是液壓系統注排水功能以及水面航行能力,同時也包括燈光測試、推力測試等,結果表明蛟龍號達到了較好的狀態。

“這還遠遠不夠。”潛航員傅文韜說,接下來蛟龍號要進行為期約兩個月的全流程測試,水池實驗完畢之后,我們還會開展第二階段的潛航員訓練,對現有的8名潛航員進行全方位的設備使用及維護培訓。

在蛟龍號新母船“深海一號”交付之后, 還會開展長時間的海試,于洪軍介紹。

“深海一號”是我國第一艘專用的載人深潛母船,不僅可為蛟龍號深潛作業提供合適的水下、水面支持,還具備數據、樣品的現場處理和分析能力,同時還擁有專門的蛟龍號維護保養機庫,配備潛水器充油、充水、充氣、充電和拆檢等成套維護保養設備,可以在室內完成例行維護維修工作。

“雖然蛟龍號有了‘新家’,可是住進新家也是一次挑戰,從設備使用到裝備和新船的配合,還有大量的工作要做。”于洪軍說,對于載人深潛事業來說,安全是第一要務,必須經過反復試驗,多次磨合,才可放心的讓改造升級后的蛟龍號真正投入到業務使用中來,并且根據中國船級社要求,拿到中國船級社頒發的CCS認證證書后正式投入運行。

升級改造后蛟龍號的作業能力、作業效率會極大提升。據透露,此前蛟龍號下潛是2名潛航員搭配1名科學家,未來有可能是1名潛航員搭配2名科學家,以充分提升作業效率。

海試完成后,蛟龍號將以全新的面貌,更加優異的性能投入到深海前沿科學研究、深海資源勘查、深海環境監測保護業務中。屆時,蛟龍號新母船“深海一號”將建造完成投入使用,潛龍號、海龍號系列深海利器也將完成技術升級海試。新母船“深海一號”將實現“三龍”同船作業,極大提高深海勘查作業效率。

海試后如果各項指標都合格,蛟龍號計劃在2020年開展我國第一次載人深潛全球科考,為我國大洋資源勘探和深海探測繼續提供強有力支撐。

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