一批高端海洋裝備：“蛟龍號”升級換代，自主研發4000米深海Argo浮標，“海燕-10000”米級水下滑翔機刷新世界下潛紀錄……

工欲善其事，必先利其器。習近平總書記在青島視察時強調，建設海洋強國，必須進一步關心海洋、認識海洋、經略海洋，加快海洋科技創新步伐。從“蛟龍號”到能夠觀測4000米深海的Argo浮標，從創下8213米世界最大下潛深度的“海燕”號水下滑翔機到看清萬米深海的“海瞳”照相機……以海洋爲優勢和特色的青島，在自主創新的道路上一直砥礪前行。

“蛟龍號”備戰2020年環球航次

去年6月，“蛟龍號”載人潛水器完成中國大洋第38航次回到青島母港，也標誌着它爲期五年的試驗性應用航次圓滿落幕。在步入業務化運行之前，“蛟龍號”總結歷次下潛經驗，進行維護升級。據深海中心副總工程師丁忠軍介紹，此番技術升級將通過各種優化設計來提高潛水器的作業效率、安全性和實用性。

前不久，國家深海基地管理中心召開新聞發佈會通報“蛟龍號”升級改造進展情況。據悉，重裝後的“蛟龍號”整個結構系統都將升級換代，機械手位置優化，作業覆蓋範圍更寬；聲學設備升級，更精細化的側掃聲吶可提升近底勘查能力；導航控制系統升級，可快速精準抵達作業站位；照明系統由原先的LED燈、鹵素汞碘燈組合變成了“LED燈陣”，實現高能水下照明；接線箱、閥箱從艙腹移至側弦，更便於拆檢；潛水器頂端的突出裝置將埋入機殼內，避免下潛時纜繩的刮拽；拋載系統優化，以降低海上作業強度，“以前下潛之前要在甲板裝配壓載鐵，需要十幾個人來完成，系統優化之後只需要三五個人，既提高了作業效率，又提高了作業安全性。”丁忠軍說。

丁忠軍介紹，目前深海中心已經組織研發團隊啓動了鋰電池供電系統的設計工作。此前“蛟龍號”使用的銀鋅電池通常需要300萬—500萬元，只能使用一年、充電大約50次。現在啓動研發的鋰電池在同等價格的基礎上，可持續使用3-5年，充電數百次。

據瞭解，“蛟龍號”維護升級預計於今年年底結束，明年前往南海、西太平洋馬裏亞納海溝進行7000米海試，2020年啓動環球航次。同時，“潛龍二號”自主潛水器也進行了升級改造，“海龍11000米”全海深無人潛水器即將入駐深海中心，未來“龍家族”有望共同出海。

補技術裝備“短板”，打造聯合實驗室

“青島的海洋基礎科研力量一直都很強，但在海洋技術裝備方面是弱項。”青島海洋科學與技術試點國家實驗室主任委員會副主任宋金明教授回憶，十幾年前，他以專家的身份參與我國科技中長期規劃的制定時，專家們評估我國的海洋技術裝備比西方發達國家落後大約40年，“這些年，我們一直在努力補短板。依託海洋試點國家實驗室的協同創新機制，我們得以將不同領域、交叉學科的科學資源匯聚在一起，在最短的時間裏儘快把弱項補強。”

宋金明所說的這種“補強”的方式，就是聯合國內外海洋技術裝備研發的優勢力量建設聯合實驗室。目前，海洋試點國家實驗室與中船重工集團共建的海洋高端裝備聯合實驗室，以水下運載裝備爲主要研究方向，致力於打造具有自主知識產權的海洋高端智能裝備集羣。“水下運載裝備就像一個水下實驗室，可以把各種精密儀器帶到海底，實現超高速、遠距離、大深度的精準投送，實現各類小型觀測探測設備的布放與回收，加速我國海洋技術領域發展的進程。”

相對於水下運載裝備，各種觀測與探測設施與之形成優勢互補。海洋試點國家實驗室與天津大學、中科院西安光機所、航天科技九院13所等組建了海洋觀測與探測聯合實驗室，充分發揮天大在海洋移動觀測平臺、西安光機所在水下光學探測、航天科技九院13所在重力磁力慣導技術等方面的技術優勢，以海洋觀測設備關鍵核心技術和設備的自主研發爲突破口，取得了水下滑翔機、Argo浮標、全海深照相機、海洋重力儀等一系列創新突破。7月中旬，試運行兩年多的海洋觀測與探測聯合實驗室（天津大學部分）通過驗收，轉入正式運行。

此外，海洋試點國家實驗室還與中國水產科學研究院共建深藍漁業工程聯合實驗室，協同開展海洋生物資源開發與產業應用重大科學問題研究與前沿性技術裝備研發。宋金明舉例，之前我國在一些海域發現的大面積多金屬結核礦物資源，大多都是依賴科考船上的拖網偶然發現的。但是聯合實驗室研發的海洋重力、磁力探測設備可以比較容易地發現海上油氣田等礦產資源。“多學科、多技術層面的集成，讓我們探索深藍擁有了海洋重器。”

■技術人員正在調試“海燕”號水下滑翔機。資料照片

Argo浮標4000米深海顯威，“海燕”“海瞳”刷新世界紀錄

“現在我們的海洋觀測探測設備95%依賴進口，希望經過幾年的努力，可以把進口設備佔比降到70%。”宋金明的期冀，也是海洋工程領域科研工作者們近期奮鬥的目標。那些要不來、買不來、討不來的關鍵核心技術，成爲他們披荊斬棘、矢志不渝的奮鬥方向。

中國海洋大學船舶中心與物理海洋教育部重點實驗室雙聘的教授級高級工程師趙忠生帶領的研發團隊，經過長期科研攻關，於2017年9月10日成功布放自主研製的4000米深海Argo浮標，到目前爲止已獲得多個溫度、鹽度剖面數據，其中深海耐壓衛星定位與通訊天線、小排量低功耗往復式浮力調節、探底自動回升控制以及海洋壓差能利用等技術指標達到國際先進水平。這標誌着我國具備了對全球海洋4000米水深的持續觀測能力。而此前，國際上大多數Argo浮標觀測的最大深度爲2000米。

當初，海洋觀測與探測聯合實驗室（天津大學部分）負責人之一王延輝在導師王樹新教授帶領下將“海燕”水下滑翔機立項的時候，只有一個理由：國家需要。此前，世界公認掌握混合驅動水下航行器技術的國家只有美國、法國。從無到有，從跟跑到領跑，“海燕”衝破了國外的限售、限運、技術封鎖，實現了自主創新。

我國首臺全海深相機“海瞳”的研發團隊平均年齡只有32歲，卻在短短7個月的時間裏，在沒有任何國際文獻資料可供參考的情況下，解決了深海相機高清成像和抗壓力的所有細節設計。他們曾經經歷過在壓力測試中撈出破碎相機的沮喪，經歷了在不到一個月就要出海的時間壓力下重新細化每一步設計流程的“魔鬼操作”，但最終，他們看到了11000米深海的神祕景象。“以前從來沒想到，我們居然會在水下8000米處拍攝到白色的獅子魚，這打破了海洋生物學的傳統認知。”海洋觀測與探測聯合實驗室副主任吳國俊十分興奮。

國家海洋局第一海洋研究所自主研發的國內首套7000米級深海氣候觀測系統“白龍”浮標，也是在接連遭到美國、日本等國家的技術封鎖之後，奮起直追，贏在了終點！如今，世界氣象組織已將編號53041站位永久分配給“白龍”浮標站位。