开启我国载人深潜新篇章
早在70年代初,由于海军建设需要,国家把建造深潜艇,即军用深海潜水器的研制计划提上日程。经国务院和中央军委批准,向海军和六机部正式下达了研制“7103深潜救生艇”的任务。顾名思义,这是一个进入了海军型号序列的重要研发项目。其中“03”是海军潜艇的代号,“71”年正式立项。“7103深潜救生艇”主要用于执行潜艇救生(特别是09核潜艇救生)、深海探测和深海作业等任务。
当时学校隶属六机部。六机部下属有多个研究所和对口院校,但下属的重点造船高校,只有上海交大和哈船院两所。由于是新艇开发研制,而非直接按图纸建造,于是决定在技术上主要由两造船重点院校牵头,进行联合设计和研制,由各有关研究所负责协同配合,由海军军代表全程监制,由武昌船厂建造。最后,有关各方组成了“7103项目研制组”。由项目研制组大组长具体负责组织和协调。六机部夏同局长任总指挥。联络员是夏局长手下的詹静文。
1986年,我国第一艘深海潜水器——“7103深潜救生艇”完成海上试验,下潜深度300米,掀开了我国载人深潜新篇章。
1986年6月27日《解放军报》头版报道:我国第一艘深潜救生艇完成试验,深潜救生艇研制成功,填补了我国深潜技术的空白。通过海上试验证明,保驾推进控制逆变器控制设备及浮力定深系统性能良好,工作可靠,没有发生任何故障,参加试验的电磁钩干湿救装置获得装艇一次试验成功,受到参试单位的一致好评。
1989年,“7103深潜救生艇”获得国家科技进步一等奖。在授奖15人名单中,我校的张颂尧老师名列榜首。这实实在在地彰显了我校在整个7103艇研制过程中所处的主导地位和作用。在艇的研制过程中不顾年高体弱、呕心沥血,勤奋工作、日夜辛劳、甘心奉献的张颂尧老师贡献卓著,当之无愧,为国家做出了重要贡献,可喜可贺。只是令人颇感遗憾的是在授奖时,他已积劳成疾先一步告别人世。无独有偶,在这里值得提起的是,与张颂尧老师一样呕心沥血,勤奋工作,做出颇多贡献,最后积劳成疾,以至不得不退出设计第一线的还有我校的罗培林老师(军工一期学员)。罗培林老师曾先于张老师担任方案设计阶段的技术组副组长。只是因为病重住院治疗而离岗和因为在身体康复之后未能再回返原岗位,最后再无缘受奖。因此,辛劳多年并作出了重要贡献的罗培林老师,当属无名英雄之列,其工作业绩应予肯定和受到尊重。
“深潜推进逆变动力机组”举足轻重
我校独立承接了“7103深潜救生艇”中的三种共五台“深潜推进逆变动力机”的研制任务。
“深潜推进逆变动力机组”是深潜救生艇的主要动力控制装备,是7103深潜救生艇名副其实的心脏,是深潜艇的生命、同时也是完成其救生使命的基本的和重要的保证。一共有五组,一组主推进,两组做左右水平推进、两组做垂直方向推进。其结构和功能十分复杂。推进动力机组的主要功能是,要借助水舱、多向环形舵和水银球之助使深潜艇做六个自由度的运动。包括沿X、Y、Z轴方向的三自由度轴向运动,和分别绕X、Y、Z轴的旋转姿态运动。在对口救生时所要求的所有上下左右前后进退闪转腾挪的姿态和速度的精细调整都要仰仗“深潜推进逆变动力机组”这一全能推进控制器来完成。
这五套动力机组的研制任务将由我所在的研制组来承担。我当时是这个研制组的技术负责人,担任着总工和总师的角色。参加工作的主要成员除本文作者以外,有申怀仁(项目负责人)、李春先、唐嘉亨、高世志、何敏哉、高万里、倪桂馨等18人。主要协作单位在本校的有机械工程系的陈大炎(后来的任校党委书记,二期学员)、邹长林、吴立人、齐汝璠、何大同等6人。只可惜当时未能正经地拍一张“全家福”,现在已无法弥补,颇感遗憾。
这一研制任务的难度很高。一方面是因为设备主体一律安装在固壳外,既要承受深海高压和保持固壳壳体密封,又要求保持固壳内的电力电子器件散热达标,两相矛盾,几乎不可得解。后来经我和李春先两人,在武昌造船厂金基定和潘义沛等师傅的协助下,花大力气进行充油改造,打造成“潜水承压充油型逆变器”才使问题最后获得圆满和彻底解决。事后曾立刻专门为此特别发表论文进行总结。
最难的是,因为要求五套设备共用同一组蓄电池,还因为,这五台大功率开关电力电子设备,每台都是一台大功率谐波发生器和中高频干扰源,都是宽频带大功率干扰源。而且五台都在以不同的步调在工作。可以想见其相互间的电磁耦合、高频辐射和对内和对外的谐波干扰有多么严重。而且除了五台“深潜推进逆变动力机组”本身相互干扰外,对其他设备的干扰也十分严重。这绝不是深潜艇上的通讯设备、声呐、弱电设备所能承受的。这是深海潜水器的非同寻常之处。
研制组成员是花费了大力气,经过长时间地摸索和缜密地分析,
分别采取几种不同的应对策略之后,这些难题才一个一个最终得解的。最后终于使五台“深潜推进逆变动力机组”进入了所期望的互不相扰,各自独立和平稳可靠理想工作状态。这是研制工作取得的又一次重要突破性成果。
总之,可以说“深潜推进逆变动力机组”所经历的13年之久的漫长研制过程是经历几次重要的冲破艰难险阻之战和“过关斩将”之后才最后获得成功的。
难忘的经历:两次随深潜救生艇下潜保驾护航
按六机部“7103项目研制组”通知要求,将组织第二次海试。哈船院“深潜推进逆变动力机科研组”决定由我和李春先参加海试。1982年6月8日抵达上海,6月16日在吴淞登上J302母船,开始进行第二次试航。试航根据天气和海况时断时续。进行到四、五两个航次就轮到五台推进动力逆变器进行潜航试验。两航次都由潜航员杨景华一人带我们两人下潜。潜水器刚吊放到海面时,有些颠簸跳荡,潜入水下后倒是平稳的。我们二人配坐在潜航员杨景华身后。下潜到水下40多米后(这已经超过了普通军用潜艇的一般潜航深度)开始按航次计划航行路线和变深要求一一地进行操作。两个多小时后顺利地完成了大纲各科目要求。并上浮返回。
俗话说,百闻不如一见,要知道梨子的滋味必须亲口尝一尝。凡事必须真刀真枪地试一试。两次不平凡的潜航是给我们印象深刻、是我们永难忘怀的记忆,让我们有了更真切和实在的感受。最后,如果问到还有什么重要的观感的话,那就是深潜艇内人工呼吸系统的再生药板的气味一时还难以适应。
下面的附图是试航归来刚被调离水面时的7103艇。在登上母船的就是潜航员杨景华同志。
开启未来,建设海洋强国,勇做深海探索和开发先锋
我国的深海探索虽然起步较晚,但可谓后来居上。
1986年,我国第一艘7103深潜救生艇完成试验,下潜深度300米,掀开了我国载人深潜新篇章,是一次开创性壮举。
2012年,我国第一台自主设计和集成研制的7000米载人潜水器“蛟龙”号问世,创造了当时同类作业型载人潜水器下潜深度7062米的世界纪录。值得哈工程人感到欣慰的是出任潜水器“蛟龙”号的潜航员正是我校的优秀学子唐嘉陵。
随后,2017年,4500米载人潜水器“深海勇士”号研制成功,实现了“核心技术自主化,关键设备国产化”。
特别令人瞩目的是,2020年,我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到10909米, 成为我国历史上第一台下潜到“挑战者深渊”的载人潜水器,也是全球首次同时将三人带到海洋最深处。
目前,全世界可潜入6000米以上深度的深海载人潜水器仅有八台,分别属于中国、美国、法国、日本和俄罗斯。中国正在勇做深海探索和开发的先锋。
讲述人:李殿璞