21世纪是海洋的世纪，世界各国在载人深海探测领域的竞争异常激烈。
从2002年到2012年，积十年之功，汇百家之力，中国的“蛟龙”号走过10年自主创新路，创造了国际同类作业型载人潜水器下潜深度新的世界纪录（7062米）。我国从此具备了在全球99.8%的海底开展科学研究和资源勘探的能力，标志着我国深海载人科学研究和资源勘探能力达到国际先进水平。
“蛟龙”号出水
中国科学院沈阳自动化研究所作为“蛟龙”号主要研制单位之一，承担了蛟龙号控制系统的研制和技术保障任务，并在历次海试中，圆满完成各项试验任务。大国重器“蛟龙”号，不但是国人之骄傲，更是我们沈阳人的骄傲。
5月30日，本报3版报道《祝普强：我随“蛟龙”去探海》，介绍了中国科学院沈阳自动化研究所正高级实验师祝普强，十几年来参与及带队研发国家水下机器人重大科研项目的工作历程。
今天，我们为您详细呈现中科院沈阳自动化研究所参与研发深海探测的大国重器——7000米载人潜水器“蛟龙”号的始末。
圆满完成7000米海试，刘开周、叶聪、杨波走出舱门
我国陆地面积960万平方千米，海洋面积300多万平方千米。国际海底区域总面积2.517亿平方千米，占地球表面积的49％，蕴藏着多种自然资源。仅在当下，全世界海洋经济的总产值就已超过10万亿元人民币，预计到2030年时还将增长超过两倍。2001年联合国缔约国文件中明确提出：21世纪是人类向海洋进军的世纪。
党的十八大明确提出要提高海洋资源开发能力，建设海洋强国。发展深海装备，是提高我国海洋资源开发能力，保障海洋权益，建设海洋强国的重要保证。尤其深海蕴藏着人类社会可持续发展的战略资源，是事关国家安全发展的战略空间，更是大国博弈的重要战场。掌握深海关键技术是我国确保深海安全的必由之路。之前，世界上仅有美、俄、法、日等国家拥有成套的载人深潜技术。长期以来，由于缺乏此类技术，我国对国际深海治理的主导权和话语权受到严重影响。
进军大洋深处的大国重器，早已启动研发。1999年，中国大洋协会先后数次组织召开会议，探讨我国发展深海运载装备的方略。2002年，科技部正式批准设立国家“十五”863计划“7000米载人潜水器”重大专项，中科院沈阳自动化所为项目研制的核心骨干力量之一。
立项之时，美国的Alvin载人潜水器已下水近40年，法国的“鹦鹉螺号”已下水15年，俄罗斯的“和平号”已下水13年，日本的深海6500已下水11年，而我国载人深潜技术仅为600米。“蛟龙”号设计最大工作深度为7000米，从几百米到几千米的技术跨越，还要搭载1名潜航员和2名科学家进行科学考察作业，其技术难度可想而知。
作为“蛟龙”号指挥核心的“龙脑”的控制系统，是研发的重中之重，其安全性和可靠性是完成预期目标的首要任务。控制系统相当于“蛟龙”号的神经系统，每条神经末梢都与其他系统“十指连心”，“蛟龙”号在海底的每一个动作都必须得到“龙脑”的指令，倘若控制系统出现丝毫偏差，后果都将不堪设想。
可以说，“蛟龙”号这颗睿智的“龙脑”是纯正的“中国血统”——由中科院沈阳自动化所自主设计、自主研制，它的创造者既有院士，也有工人；既有“80后”，也有“50后”老专家。
作为国内首套大深度载人深潜装备，“蛟龙”号控制系统的开发无现成经验可循，在封锡盛院士等人的精心指导下，“蛟龙”号副总设计师、控制系统课题负责人王晓辉带领控制系统团队，在研制过程中攻坚克难，圆满完成了各项任务。
2003年，初步设计通过评审。从2004年至2008年，通过全国逾百家优势单位科研院所的联合攻关，7000米载人潜水器全面完成了设计、加工、制造、总装联调等研制阶段的各项工作。2008年，7000米载人潜水器终于具备开展海上试验的技术条件。
是不是真“龙”，终归要入海试试。
在张艾群研究员带领下，控制系统团队王晓辉、郭威、崔胜国、祝普强、刘开周等共19人次参加了各个深度级别的海上试验，一方面要对控制系统进行保障，另一方面还要对控制系统在不同深度下的航行控制、设备控制、导航定位、综合显控、应急控制等分系统的功能和性能指标进行现场验证。团队成员在时间紧、难度大、任务重的情况下，出色地完成了与控制系统相关的技术改进和试验保障任务。
2009年，向阳红09船搭载着载人潜水器和96名参试人员，承载着祖国和人民的重托奔赴南海。经过两个多月的奋战，海上试验队员们与烈日抗争，与台风周旋，与时间赛跑，连续昼夜奋战，圆满完成1000米海上试验任务，全面验证和考核了载人潜水器的设计功能和主要技术指标。
2010年，3000米海上试验开始。“蛟龙”号共完成17次下潜，最大下潜深度达3759米。试验过程中，“蛟龙”号多次刷新载人深潜深度纪录，并完成水下长距离巡航、近底目标搜索、标志物布放、插国旗、深海水样获取、照相、摄像、图文传输、语音通信等一系列工作，完成真正意义上的海底作业任务，初步具备了深海环境下的作业能力。8月16日，科技部和国家海洋局在北京联合召开新闻发布会，正式对外宣布我国“蛟龙”号载人潜水器3000米海上试验成功的消息。
2011年，“蛟龙”号5000米级海上试验成功。
2012年6月24日是一个值得铭记的日子，“蛟龙”号的所有部件将要经受最大设计深度的考验。在这一天，“蛟龙”号历史性地完成了超过7000米的深潜之旅。3名试航员在7020米的海底，与远在外太空中的神舟九号航天员完成了海天对话。
7000米级海试在马里亚纳海沟进行，从2012年6月3日至7月16日，前3次的下潜深度分别为6671米、6965米、6963米，7000米就在眼前。作为第4次海试的试航员，中科院沈阳自动化所副研究员刘开周成为突破7000大关里程碑时刻的亲历者。
刘开周告诉记者，“蛟龙”号母船启程伊始便接连遇到台风，2012年6月24日早上又遭遇了一场倾盆大雨。即使如此，既定的下潜任务也必须完成，5时24分，“蛟龙”号开始下潜。
“下潜速度为每分钟30～40米，开始还能看到外面星星点点的生物发出的亮光。下潜到几百米以下时，外面已经是一片漆黑。”这是一次时长超过10个小时的深潜。刘开周表示，虽然身处“蛟龙”号驾驶舱内，不存在失重、强水压加身等问题，但长时间守在狭窄的空间内，周围一片漆黑，对人的心理素质是极大的考验。尽管对试验的海区进行过前期调查，尤其是对海底的地质条件等进行过预估，但海上试验仍然存在风险。
等到坐底成功，3名试航员在近3个小时的时间里，进行了海底航行、标志物布放、水样采集、沉积物取样、照相摄像等作业。“刚到海底时，我们通过观察窗发现，马里亚纳海沟海底的黄色泥沙上面遍布着比蚂蚁窝大一些的小孔，还可以看到类似蒲公英模样的生物、白色的海参等。当我们把诱饵放下进行沉积物、水样采集等作业时，很快就发现诱饵附近出现了鱼、虾等，虽然数量没有浅海多，但是虾的颜色很鲜艳，一些鱼的种类也是我此前没有见过的。”
本次海上试验，张艾群、郭威、祝普强等4人参加，主要负责验证载人潜水器控制系统7000米设计深度下的航行控制、设备控制、导航定位、综合显控、应急控制等分系统的功能和性能指标。
十年沧桑，一朝圆梦。 在仅有600米载人深潜技术的基础上，国内100多家单位通过基础研究、技术攻关，解决了大深度耐压、深海复杂环境下精细作业技术、安全技术、可靠水声通信技术等世界性难题，成功研发了具有自主知识产权的“蛟龙”号载人潜水器，实现了我国载人深潜技术由跟跑并跑向领跑的重大跨越。
自2013年起，“蛟龙”号载人潜水器转入试验性应用阶段， 先后在我国南海、东太平洋、西太平洋、西南印度洋等7大海区下潜，实现100%安全下潜。
“蛟龙”号在科学考察中获得了各种各样的海底样品，摄录了大量视像资料，取得了许多国际前沿科研成果。“蛟龙”号的研制和应用，开辟了我国深渊科学研究的新领域，建立了全国开放共享的机制，标志着中国深海载人科研和资源勘探能力达到国际先进水平，对我国深海技术装备发展产生了巨大的辐射带动作用和社会效益，为人类探索海洋、研究海洋、保护海洋做出了突出贡献。
“蛟龙”镇海，得益于一支刻苦钻研、科研能力强、能打硬仗的团队。中科院沈阳自动化所“蛟龙”号控制系统团队获得了包括“载人深潜英雄集体”“全国专业技术人才先进集体”“全国五一劳动奖状”“全国五一劳动奖章”“中国青年五四奖章集体”和“国家科学技术进步一等奖”等诸多荣誉和奖励。
◀2002年 批准立项
◀2003年 初步设计通过评审
◀2004年 进入研制
◀2005年 分系统联调
◀2006年 总装联调
◀2007年 陆上联调
◀2008年 具备海上试验条件
◀2009年 完成1000米海上试验
◀2010年 完成3000米海上试验
◀2011年 完成5000米海上试验
◀2012年 完成7000米海上试验
◀2013年 进入实验性应用
蛟龙号在7062米海底发现多种生物，图为深海食腐鱼
“蛟龙”号计划2020年 进行环球深潜
据新华网报道，“蛟龙”号预计在2020年年中之后开启为期一年的环球载人深潜航次，沿途与主要“海上丝绸之路”国家合作，跨越太平洋、印度洋和大西洋。此次环球航次主要任务是深海矿区勘察、深海环境保护研究、公海保护，以及深海前沿科学领域的国际合作等。
国家深海基地管理中心副总工程师丁忠军介绍，以“蛟龙”号载人潜水器、“海龙”号缆控(无人有缆)潜水器、“潜龙”号自治(无人无缆)潜水器组成的“三龙”深海装备体系将助力中国深海探测，以更高效的方式提供更直观、更高质量的数据。目前中国全海深载人潜水器的关键技术已经开始攻关，总体进展速度非常快。“待攻克万米载人潜水器之后，在大深度载人深潜某些关键技术领域，我国就可超过先进国家。”
沈阳日报、沈报融媒记者 岳雨 （图片由中科院沈阳自动化所提供）
沈阳日报、沈报融媒编辑 王沛霆
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