深潜人生
——“蛟龙号”总设计师徐芑南的故事
2018-12-19许晨
许 晨
山东省作家协会
上图:“蛟龙号”总设计师徐芑南
深海与高天
那是在很久很久以前……
许多动人心弦的传说经常这样开头,不过我要给大家讲的这个英雄故事,恰恰是在不久的以前。因为,它发生的时刻距今仅仅几年的时间,也就是公元2012年6月下旬的一天,这一天我们的“国宝”——中国深海载人潜水器“蛟龙号”,正在太平洋上的马里亚纳海沟海区里,进行最关键的海上试验:向着设计最大深度——海底7000米进军!
说来也巧,当时正是我国航天工程——神九飞船与天宫一号空间站手控对接的日子。此前,国家海洋局海试领导小组批准了“蛟龙号”深潜7000米计划,争取创造上天入海的奇迹。6月24日,这个寄托着炎黄子孙千百年来的期盼就要梦想成真了!
北京时间9时07分,海试母船“向阳红09”号指挥室,从海底传来了“蛟龙号”试航员、主驾驶叶聪的声音:“这里是‘蛟龙’,这里是‘蛟龙’。我们已经坐底7020米!”太好了!指挥部里一阵沸腾。这是中国载人深潜最新纪录,也是世界同类型载人潜水器的最大下潜深度。
而同一时刻,在太空飞翔的神舟九号航天员景海鹏等三人,正按计划操作着飞船逐步接近“天宫一号”目标飞行器,准备实施手控交会对接。西太平洋幽深的海底,叶聪代表此次下潜的试航员,庄严地向神舟九号送上祝福:“祝愿景海鹏、刘旺、刘洋三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!”
由于技术上的原因,当时还未能实现海底与太空的直接通话,潜航员的祝福通过电波穿透深海,传到陆地基站,再由陆地转发到茫茫太空上的神九舱内。显然,航天员们听到并且受到了极大鼓舞。中午12时55分,他们成功驾驶神舟九号与天宫一号实现了刚性连接。至此,中国航天飞船与空间站首次手控交会对接试验圆满成功。
在向祖国报喜的同时,景海鹏代表神舟九号飞行乘组也向“蛟龙号”致辞:“今天,在我们顺利完成手控交会对接任务的时候,喜闻‘蛟龙号’创造了中国载人深潜新纪录,向叶聪、刘开周、杨波3位潜航员致以崇高的敬意,祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就!祝愿我们的祖国繁荣昌盛!”
“神舟”上天,“蛟龙”入海,海空连心,互致祝福。一天之内诞生两项奇迹,整个世界都在看着中国。“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”,中华人民共和国的开国领袖毛泽东早年写下的豪迈诗句,如今已变成了现实,长城内外,大河上下,怎能不激动万分、豪情满怀呢?!一时间,报喜的电波信号、祝捷的锣鼓鞭炮传遍960万平方公里的土地……
然而,就在两天后,人们的欢呼声还在耳畔回荡的时候,刚刚立下汗马功劳的中国载人潜水器“蛟龙号”,却突然遇到了前所未有的“险情”,一时间让海试现场、后方大本营,以及相关科研院所的领导人、科学家和工作人员都大吃一惊。
究竟发生了什么事?
原来,6月26日,海试指挥部决定乘胜追击,安排“蛟龙号”再次下潜,进一步巩固已经取得的成果。这天值潜的试航员为傅文韬、唐嘉陵和科学家于杭教授。傅文韬为主驾驶,他和唐嘉陵均为“80后”的年轻人,是我国自己培养的第一代潜航员,经过几年的磨练,完全可以独立操作,并且在1000米、3000米、5000米海试中都经受住了严峻的考验,拿到了合格证书。他们身上具有新世纪青年人的闯劲儿和钻劲儿,但也不可避免地存在着缺少经验、考虑问题不全面的不足。
随着总指挥刘峰一声“各就各位”的口令,海试母船上的人们有条不紊地工作着。“蛟龙号”平稳地移动到指定位置,挂缆、起吊,硕大沉重的A型架起重臂在操作员的控制下,如同母亲温柔的双臂,轻轻且有力地抱起“蛟龙号”,从后甲板缓缓摆向海面。12分钟后,它安然入水,在“蛙人”(试验员)的帮助下,解脱了最后一缕束缚,随着一声“水面检查完毕,一切正常,请求下潜”的报告,指挥部批准,“蛟龙号”注水下潜了。
1000米、2500米、5000米……潜水器以每分钟40米左右的速度自由落体,向深海进发。11时47分,“蛟龙号”在7059米深度上坐底,进行一系列试验。看来一切正常,又将是一个完美的潜次。就在这时——具体时间是12时37分,意外突然发生:试验母船“向阳红09”(简称向九)与“蛟龙号”的通信联络中断了!
“‘蛟龙’!‘蛟龙’!‘向九’呼叫!‘向九’呼叫……”
“‘蛟龙’!‘蛟龙’!我是‘向九’,你在哪里,情况怎样?请速回复,请速回复……”
母船声学控制室一直不停焦急地呼叫着,却听不到一点反馈回音,无论是声音通信还是文字图片传输,都没有一点消息。指挥部决定立即布放6971应急水声电话通信系统,开启另一套通信手段。
但是,仍然没有回答。“蛟龙号”犹如遭遇了“百幕大三角”一样,无声无息……
现场总指挥刘峰和临时党委书记刘心成非常着急,不时地跑到声学控制室去查看。其实在指挥部大屏幕上已经显示得非常清楚,出去走走只不过掩饰一下他们焦虑的心情罢了。情况十分不妙。“蛟龙号”已经下潜到7000米的海底了,外表压力达到了700个大气压,每平方米承受着7000吨压力。尽管在设计上留有一定安全系数,但这是“蛟龙号”第二次试验潜入这么大的深度,万一发生不测,那将是不堪设想的巨大损失。
现场指挥部里鸦雀无声,只有声学控制室里深潜部门长胡震一遍遍呼叫:“‘蛟龙’!‘蛟龙’!‘向九’呼叫!‘向九’呼叫!请回答、请回答……”不停地回荡在母船上,显得是那样的忧心如焚和无奈无助。时间在一分一秒地过去,10分钟、20分钟……当年在50米试验时,曾下水失联5分钟,大家都吓得不轻,如今是7000米啊,又是这么长时间,想想就不寒而栗。
不知道是哪位记者,用自带的通信设备把这一意外情况传到了北京、传到了国家海洋局“大洋办”陆基保障中心。金建才主任(海试领导小组副组长)听后感到事态严重,立即下楼告知了海试领导小组组长、国家海洋局王飞副局长。作为一名“老海洋”,王飞也是倒抽一口冷气,神色骤变。他们丝毫不敢怠慢,马上来到了刘赐贵局长办公室报告情况。
“不要慌,再好好观察分析一下。”刘局长不愧有大将风度,泰山崩于前而不形于色:“你们先上去与前方保持联系,我就来。”
海试领导小组正副两位组长,肩头上陡然增加了沉重的压力,快步上楼来到陆基保障中心会议室,面对着大屏幕,一边请在场的科研专家分析情况,一边紧急呼叫西太平洋上的海试队,询问究竟发生了什么事?“蛟龙号”联系上没有?
依然没有回音……
所有的人心情非常沉重!只听到话筒里不停地呼叫:“蛟龙、蛟龙,你在哪里,听到请回答、听到请回答……”
沧海横流,方显英雄本色。
身在北京保障中心的一位老专家,丝毫没有慌乱,而是十分冷静地端坐在与前方同步的大屏幕前,密切观察着水下“蛟龙号”的航迹,面沉如水,气定神闲。他年约70多岁,满头银发梳理得整整齐齐,戴着一副咖啡色的高度近视眼镜,眼睛一眨不眨且一刻不离地紧紧盯着大屏幕。蓦然,他发现了一个值得注意的情况:虽然通信中断,但通过超短基线可以跟踪到“蛟龙号”,清楚地看到载人潜水器的活动轨迹。这说明“蛟龙号”上的设备和舱内供电系统处于正常状态。那么面对指挥部的呼叫,试航员们为什么不应答呢?
老专家苦思冥想了一会儿,直起腰来自信地说:“请大家不必太着急,你们看,显示潜水器状态的这条线一直在动,这说明它还在正常运转。我认为潜水器本体没问题,联络不上,那可能是通讯系统出了故障。”
“是吗?是这个原因吗?”
此话虽说为解开迷团给出了一个新思路,但毕竟难以得到证实,两位海试负责人王飞、金建才还是将信将疑,一脸凝重。
“不错,就是这个原因。如果是机器出事,超短基线就测不到信号,也就不会移动了。所以,我认为不会出大问题的。”老专家掷地有声。
紧张到空气几乎凝固的指挥部里有些许放松,人们轻轻地舒了一口气。就在这时,前方奇迹出现了,水声通讯机突然响起来:“‘向九’!‘向九’!我是‘蛟龙’!我是‘蛟龙’!一切正常……”
主驾驶傅文韬的声音传来了。试验母船上和后方保障中心的总指挥、党委书记,各部门主任、领导小组负责人以及所有工作人员,包括随船采访的记者们都激动地跳了起来。谢天谢地,总算没有发生不测事件!
事后才弄清楚:两个年轻的潜航员傅文韬和唐嘉陵在“蛟龙号”坐底后,发现前方有一只大海参,决定互相配合抓取这个样品。机械手沉重而僵硬,而海参湿润粘滑,一次次抓住,又一次次滑脱。他们丝毫不放弃,聚精会神,终于成功抓到手,放入采样篮并盖好盖子。正当他们坐下来喘口气时,突然发现与母船通话的话筒不知道何时掉落在地板上,压住了语音通话的按钮。
徐芑南在“蛟龙号”潜水器车间里
在通信功能设计上,“蛟龙号”每64秒钟会自动将有关信息打包通过声波发往母船声控室,母船收到再解译显示在各个显示屏上。由于数字与语音都是通过同一套声学设备,所以在设计上有一个“语音通话优先”原则,也就是说语音通话开启,其他一切都不能使用。当话筒掉落后,被他们身体压到按钮,触发了语音通话通道,结果数字传输关闭。语音通话接通了,可又没有进行语音通话,致使母船呼叫传不下去,“蛟龙号”信息传不上来。直至13时17分,通信中断了整整40分钟。后来,大家把这一过程叫做“黑色40分”,这是一场不大不小的虚惊!
北京保障中心里,国家海洋局刘赐贵局长刚走进会议室,还没说上一句话,一切就“多云转晴”了。王飞副局长把那位老专家推到前面:“多亏咱们的总设计师,密切观察,认真分析,帮助我们正确认识这个问题。”
“哪里,这是大家的功劳!”老专家谦虚而欣慰地笑了。
他是谁?他来自哪里?关键时刻,他怎么能够做到胸有成竹、镇静自若呢?
他就是我国载人潜水器“蛟龙号”的总设计师、中船重工集团第702研究所的研究员、一年后当选中国工程院院士的徐芑南先生!
有惊无险,我们的潜水器继续下潜试验。通过这个意外事件,也提醒研发团队需要改进“蛟龙号”话筒的设计,以便杜绝此事再次发生。
在7062米的深度上,“蛟龙号”坐底并开展相关作业。按照潜航员傅文韬的心愿:最大下潜深度应在7091米。因为2012年是中国共产党成立91年纪念日,具有划时代意义的党的十八大定于这年11月召开,而傅文韬已经被选为出席十八大的基层党员代表了。他多么想用这样一个“7091”的数字表达庆祝心情啊!可惜这片海底最深处只有7062米,虽然稍有遗憾,但已经是中国载人深潜的最新纪录了。这也是神州儿女引以为傲的中国深度!
15时15分,“蛟龙号”完成了本潜次所有试验项目,开始抛载上浮。
一项新的世界纪录诞生了!后来,有人置疑“世界纪录”的提法,说早在20世纪50年代瑞典人皮卡德就下潜到10000米了,前几年美国人、大片《泰坦尼克号》的导演卡梅隆也曾在马里亚纳海沟潜深11000米,怎么能说“蛟龙号”潜到最深呢?
实际上,这些网友只知其一,不知其二。国际深潜界是以同类型潜器做比较的,就像竞技体育中的赛艇比赛一样,有单人双桨、双人双桨,有舵手和无舵手的,各有各的规则和名次。上面所说的瑞典和美国人都只是两人或一人下潜到11000左右,但不能开展任何巡航作业,只是为了探险试验,如同坐电梯一样,潜到预定深度再返回海面。而“蛟龙号”是可乘载3人、下潜到7000米开展科学考察的潜水器。
目前全球同类型3名乘员的,只有日本的“深海6500号”,最深下潜到6500米。俄罗斯的“和平号”、法国的“鹦鹉螺号”和美国的“阿尔文号”大都下潜在4500—6000米左右。毫无疑问,从这个意义上说,中国的“蛟龙号”就是创造了世界纪录!
徐芑南总设计师不但带领整个团队,历经10年,克服种种艰难险阻,从无到有,把一个只在纸面上的方案,变成了突破水下7000米的载人潜水器,并且还一直在保驾护航、成功地进行了海上试验。
“蛟龙号”首次离开试验水池,进行1000米海试时,徐芑南和他的夫人、也是助手的方之芬,不顾年迈体弱,坚决要求跟随海试团队前往南海,参加海试。此后连续几年实施的3000米、5000米,直到7000米深潜试验,各级领导从徐芑南夫妇的身体考虑,再也不批准他们随行了。可是,“儿行千里母担忧”,“蛟龙号”的一举一动,都牵连着徐总设计师的心弦,海试领导小组也感觉到:有他在,心里就有底了。因此,每次“向阳红09”船载负着“蛟龙号”出海远航,他们就把徐芑南夫妇请到北京后方保障中心,细心观察,随时顾问。
果然,冲击设计最大深度的这一次,徐总如同一个身经百战的将军一样,坐镇大本营指挥部,运筹帷幄,起到了“定海神针”的作用。
徐芑南不愧被称为“蛟龙号之父”,对于深潜器上的每一根“血管”、每一条“神经”,都了如指掌。然而,有谁会想到:当年出任我国第一台大深度载人潜水器总设计师时,他已经66岁了……
带出了一支龙之队
2002年年初的一个晚上,忙碌了一天的人们正准备上床休息,一个来自中国的越洋电话打到美国某地。接电话的是一位老人,他就是徐芑南!中船重工集团702研究所研究员。此时,他已经退休6年,与老伴方之芬正在定居美国的儿子家里安度晚年。可这一个电话,让他的生命之树绽开了新花……
中国工程院院士、曾任702研究所所长的吴有生教授在电话中告诉徐芑南:“老伙计,7000米载人潜水器立项了!我们想来想去,还是要请你出山,这个总设计师非你莫属!”
对徐芑南而言,潜水器是他永远割舍不下的情缘,在此之前,有缆的无缆的,无人的载人的,几乎所有种类的潜水器,他都做过。而做大深度载人潜水器,则是他多年的夙愿,“我一定参加。不过,我年龄大了,做个顾问就行了。”
放下电话,徐芑南激动地在房间里走来走去,招呼妻子、儿子马上订机票,恨不得第二天就要回国。可家人们担心:这年他已经66岁了,而且身患心脏病、高血压、偏头痛等多种疾病,一只眼睛仅存光感。当初参加6000米水下机器人的海试归来,查出一天心脏早搏1600多次——是需要安心休养的时候了!
妻子方之芬与他同在702研究所工作过,深知丈夫的心愿,更了解病痛对他的折磨,一时间处在了两难之中。儿子儿媳妇坚决表示反对。一时间,谁也说服不了谁。
仅仅两天后,徐芑南便说服了家人,让儿子儿媳妇帮助办好手续,放弃了安逸休闲的晚年生活,与老伴方之芬携手飞回国内,投身到7000米载人潜水器的研发与试验之中。
按说,国家“863计划”对于一个项目的总设计师,是有年龄要求的:60岁以内的在职工程技术人员。徐芑南也做好了当顾问的准备,只要能参加这个项目就行。可是,大家分析来分析去,感到还是他最合适,做总设计师要有两个基本素质:一是业务全面;二是协调能力强。这些徐芑南都具备。
负责组织攻关的总体组组长刘峰,早在20世纪90年代初,就通过研发无人自治式潜水器结识了徐芑南,深为他的学识人品所折服。7000米载人潜水器重大专项刚一获批,刘峰首先想到了这位老专家,力促其担任总设计师。可徐芑南已退休多年,事情操作起来并不容易。求贤若渴的刘峰便直接给时任所长郜焕秋打电话,甚至半开玩笑半认真地说:“你们要是不把徐总请出来,这个项目就不知花落谁家了!”
“你不用激将法,英雄所见略同,我们早就想到他了。”
果然,徐芑南答应“出山”后,中船重工702所和项目总体组联名向主管部门打报告,科技部领导慎重研究破格批准:聘任已经66岁的徐芑南为“7000米载人潜水器总设计师”。
有人说,徐芑南的人生高度,几乎可以用中国深海潜水器的下潜深度来衡量: 600米、1000米、3000米、6000米、7000米!可以说,中国载人深潜每前进一步都有他的杰出贡献,他的梦想随着潜水器的下潜,不断深入到更蓝更深的海域。从风华正茂的少年,到鬓发染霜的古稀,从普通的潜艇兵到世界级载人潜水器的总设计师,贯穿徐芑南整个人生旅程的只有一条主线——深潜!让祖国的潜水器载着潜航员、科学家潜入海底,去探寻那充满奥秘的海底世界。
就这样,徐芑南退休6年后,又有机会重新披挂上阵,担当了7000米级载人潜水器的总设计师,带领一批中青年科研人员,在大时代中续写深潜传奇……
此前我国载人潜水器最大下潜深度只有600米。载人深潜,从600米到7000米,要攻克的重重技术难关可想而知。徐芑南带领研发组靠着信念和毅力一步一步走来。他的右眼视网膜已经脱落,左眼视力也不好,要走得特别近,才能看清来者是谁,和熟悉的人打招呼全靠辨认轮廓。看资料,他就用放大镜,或让老伴念给他听。设计图、说明书,全靠妻子帮助呈现在电脑上。
整个设计研制过程中,徐芑南几乎每年都要犯心脏病,为此成了上海华山医院的常客。每次住院,医生都要求他至少住两个星期,但病一有好转他就会悄悄溜出医院。
按照中船重工702研究所提交、经过中国大洋协会组织论证的设计方案:“7000米载人潜水器”由载人潜水器本体和母船支持系统组成——
潜水器本体包含潜水器总体性能集成、水动力系统、载体结构系统、重量调节系统、应急安全系统、动力源系统、液压系统、作业系统、控制系统、通讯定位系统、观察系统和生命支持系统等部分,由中船重工702所、701所,中科院声学所、自动化所等单位负责研制。母船支持系统由7000米载人潜水器的用户(中国大洋协会)负责保障。
此外,这个方案还列举了美国、日本、法国等国家的同类型潜水器的技术特点,国际市场上的浮力材料、光学仪器、加工工艺等行情,指出借助国际深潜科学界的宝贵经验,坚持需求牵引、技术引进与自主开发相结合的原则,高起点、跨越式发展我国深海潜水器技术切实可行,有信心也有能力在2005年研制出满足用户需要的载人潜水器。
2001年12月23日,科技部高新技术司、“863计划”重大专项组在北京组织召开评审会,通过了“7000米载人潜水器总体设计方案论证报告”。这就等于签发了中国大深度载人潜水器的准生证,一场精心组织实施的深海潜水器大战拉开了序幕……
据设计方案,项目领导小组和总体组明确了分工:中船重工702所负责本体设计加工、总装联调,中科院沈阳自动化研究所负责自动化系统,中科院声学研究所负责水声通讯系统,中船重工701所负责水面支持系统,国家海洋局北海分局负责试验母船改装。此外还有中船重工725所、750所、6971厂、青岛海丽雅集团、河南新乡电池研究院等单位组成的攻关团队,开始了“蛟龙号”的研制之路。
其中,以徐芑南为总师的702所水下工程研究室,承担着潜水器本体成形和最后调试的重任。为此,702所专门组成了“7000米载人潜水器”领导小组和办公室。全所一盘棋,全力攻难关。徐芑南召集大家开宗明义:“这是一项系统工程,完成这样一项工程,在我看来最重要的是八个字:全局观点,统筹兼顾。”
这八个字说来简单,实施起来难度却非常之大。徐芑南从容应对,调动起自己全部的人生积累,与所内吴有生、徐秉汉等专家学者密切探讨,充分发挥集体智慧,严格遵循“设计理念、专家咨询、样机试验、实物考核”的研制程序,确保“下得去,能干活;上得来,保安全”的总体设计理念得到落实。
当时最大的困难是缺人。研制“蛟龙号”,总师班子就需要好几个人:总设计师、副总设计师、总质量师……除此之外,深潜器的分系统有12个,每个都需要主任设计师。而且,由于国外技术封锁,从最初设计到最终海试,都得自己闯。而702所的水下工程研究室正处于人才的“断档期”。这支研发团队怎样搭建呢?
这次,徐芑南所花费的心血,比以前所任的总师要多上几倍。“总师重要的是做好顶层设计,但更重要的是在实战中带出一支年轻的队伍。”说这话时,徐芑南俨然是运筹帷幄、决胜千里的统帅了。他与第一副总师、702所副所长崔维成商量,将几位已经退休的老研究员请回来当顾问,又加紧培养年轻人,并让他们担当重任。
“战斗”打响了,完全是从零开始,白手起家。整个本体组只有徐芑南在国外参观过载人潜水器,但也没有参加下潜。其他人还只是从照片上、视频资料里看到过,潜水器内部是什么样,没人知道。为了让大家首先有个基本了解,徐芑南听说浙江大学的陈鹰教授曾去日本访问,进入过“深海6500号”潜水器里边,便组织各系统的主任设计师们,如胡震、刘涛、叶聪、程斐等人前去拜访。
多年后,徐芑南回忆说:“这台潜器有12个分系统,每个分系统都有自己的难点,每个问题都必须要解决,不能有短板。我们通过不断地仿真分析和模型实验,实现了12个系统在技术上的无缝对接……”
为统筹组织好载人潜水器12个分系统的工作,他根据以往的工作经验,通过与其他技术、管理人员的研究实践,进一步提高了输入、输出、约束、支撑四要素分析法,协调和固化各分系统之间的技术接口和管理接口,将每一个分系统的时间节点、约束条件、支撑性能串连起来,制成表格,按表工作,大大提高了效率和质量。
载人潜水器要想在海洋中自由上下,按常规就必须得有足够的能量来源,但这无疑会增加潜水器的重量,而增加重量必然会影响整个潜水器的技术指标。 最后,设计师们选择了“无动力下潜上浮技术”。
徐芑南说:“我们在潜水器两侧配备4块压载铁,重量可根据不同深度与要求调整。在下潜过程中,压载铁使潜水器具备负浮力,按照一定速度下潜;当潜水器到达设定深度时,可操作抛弃其中2块压载铁,使潜水器基本处于零浮力状态,保持在这个深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压铁,使潜水器具备正浮力,按照一定的速度上浮,到达水面。”
按照这样的设计,“蛟龙号”载人潜水器最快下潜上浮速度是每分钟42米,也就是说到达7000米海底大约需要3个小时。然而,即使下去了,直接面对的将是复杂的海洋环境,7000米深海区,要求载人潜水器上的所有设备都必须承受相当于70兆帕的深海压力,并且耐得住海水的腐蚀。
此外,还要有语音、文字和画面传输的技术,在深潜器内部配备完善的水声通信系统、水声定位系统和视频系统、自动化控制系统等,这些都需要徐芑南团队精心设计、密切配合,才能获得成功。
四面八方的有志男儿汇聚无锡。除了702所本体组的人们天天忙碌在设计室、车间之外,还有中科院声学所、沈阳自动化所、北海分局等单位的科研人员,也一连几个月“蹲”在这里上班,以至于传达室的保安员、食堂里的炊事员,以为他们已经调到本单位工作了,熟悉地叫着老张、小李的名字。
就这样,按照中国特色的“土办法”、“攻坚战”,中国载人深海潜水器一点一滴地成长壮大起来了。徐芑南总设计师也带出了一支龙之队……
超龄的海试队员
岁月如梭,光阴似箭……在古老而美丽的华夏大地上,千百年来流传着多少描绘时间迅疾的词语啊!不过,似乎都不能完全形容当今深化改革开放、祖国日新月异的巨变。短短数年过去了,“神舟”遨游太空、“嫦娥一号”登月、“辽宁”号航母服役,当然还有我们的“7000米载人潜水器”,已经从纸上谈兵、设想计划,陆续完成了国家立项、方案设计以及加工合成、总装联调和水池试验等程序步骤,完全达到了登船远航的海试状态。
一个具有历史意义的日子终于降临了——
徐芑南在为学生们作科普讲座
2009年8月6日上午,江苏省江阴市的苏南国际码头,彩旗招展、鼓乐喧天,一片隆重热烈的景象。主席台背景布上以大海和蓝天为衬底,“1000米载人潜水器海试起航仪式”大幅字样光彩夺目。人们怀着激动兴奋的心情,簇拥在那艘印着“向阳红09”、节日一般挂满旗的科学考察船前。
此时此刻,由国家海洋局和中国大洋协会主办的7000米载人潜水器第一次海试——1000米海上试验的起航仪式,正在这里举行。破天荒、开先河的第一次,既让人对它充满了期待与祝福,又不可避免地怀着一丝忐忑和担心。
9时整,全体参试人员身着统一海试服装整齐地列队在试验母船左舷甲板上,现场指挥部和临时党委成员、潜航员、科研人员代表等15人,则在码头主席台正面列队。中国大洋协会办公室主任金建才主持仪式。国家海洋局副局长、中国大洋协会理事长、载人潜水器海试领导小组组长王飞在致辞中说道:“7000米载人潜水器重大专项工作启动以来,在科技部的高度重视支持下,在各有关部门的共同努力下,经过八年不懈努力,国内50多家科研机构密切配合,联合攻关,严谨求实,知难而上,战胜了国外技术封锁,经历多种艰难曲折,完成了潜水器本体和水面支持系统的研制,完成了工作母船的改造……海试是整个载人潜水器研制工作的关键阶段,是我们走向成功迈出的重要一步,我们要清醒地认识到,海试工作会遇到很多想象不到的困难和问题,我希望广大参试人员继续发扬‘团结协作、严谨求实’的载人深潜精神,本着‘由浅到深、安全第一’的原则,按照海试大纲的要求,精心组织,科学安排,顺利完成各项试验工作。”
王飞局长声音洪亮、底气十足,不愧为“山东大汉”和海洋儿女的真性情。30多年以来,他与这片“蓝色国土”结下了不解之缘,亲身投入并见证了我国海洋事业的飞速发展。特别是近年来,他兼任“7000米载人潜水器重大专项”领导小组组长之后,犹如前线司令官,果敢担负了具体领导的责任。如今看到海试在即,实话说,心情既高兴又捏着一把汗。不过,他知道指挥员的坚强信念十分重要,他更相信这些经过风风雨雨的科学家,必定能战胜困难夺取胜利。
一片热烈的掌声中,主持人金建才走到话筒前,庄严宣布:“下面请海试现场总指挥刘峰带领参试队员代表宣誓。”
刘峰(现场总指挥)、刘心成(临时党委书记)站在前边,各研发单位的代表、海试母船船长政委,以及3位试航员等15人整齐列队、昂首肃立。两名武警战士手托红旗,“啪啪”地迈着正步走到队列前面,分立、展旗,一面鲜艳的五星红旗飘扬在人们面前。
刘峰总指挥一声口令,全体队员代表举起右手,按照他的领颂齐声跟读:“我们宣誓:一定服从命令,精心操作,同舟共济,不辱使命,战胜一切困难,确保海试成功!请祖国放心!请人民放心!……”语音铿锵,掷地有声,如同洪钟大吕、春雷激荡,传向会场四周,传向高天远洋。
其中,一头白发、戴着一副茶色眼镜的徐芑南,挺胸站在那里,与大家一起高声宣誓。作为这台国宝级的7000米载人潜水器(第一次海试时还不叫“蛟龙号”,而是叫做“和谐”号)的总设计师,这年他已经74岁了,妻子方之芬也已68岁,按说不能再赴大海参加海试了。可为了能够亲眼看到自己多年的努力变为现实,徐芑南坚决要求上船,“作为总设计师,如果不参加试验,那是不完整的,也是不能交工的!我一定要去”。
看他如此迫切和坚决,海试领导小组经过研究,破例批准了。由此,徐芑南也就成为此次海试中年龄最大的队员,并且被任命为副总指挥。不管徐芑南走到哪里,做什么事情,方之芬都要紧跟在身后,既是伴侣、护士,又是秘书、助手。这次到了大海上也不例外,本来乘长途汽车都要头晕的方之芬毫不畏惧,紧跟其后。为了以防万一,她为老伴带上了一大堆药品和氧气袋……
宣誓完毕,15名少先队员手捧鲜花跑来,向15名参试人员代表行礼、献花。大家在总指挥和临时党委书记的带领下,依次登上试验母船,与早已做好准备的其他海试队员汇合。王飞副局长高声宣布:“‘向阳红09’船执行载人潜水器1000米海试任务,现在起航!”
广播喇叭里立时响起雄壮的《歌唱祖国》乐曲,船上和岸上的人们纷纷招手告别,“向九”船(“向阳红09”船简称)一声长鸣:“呜——”,缓缓离开江阴码头,驶出长江口、奔赴大海……
就这样,徐芑南夫妇成为史上年龄最大的海试队员。
他们一丝不苟,与年轻人一样开会学习海试文件和远航知识、穿上救生衣参加逃生演练。不料,“向九”船还在长江口行始时,第8号超强台风“莫拉克”已经在西北太平洋上生成了,受其影响,全体参试队员经受了一次严峻的考验。船舶像喝醉了酒一样,东摇西晃,上下颠簸,不少人晕船了,吐得一塌糊涂。指挥部决定开到“绿杨山”锚地避风。
方之芬克服晕船和生活上的不便,一边照顾着徐芑南的身体,一边担负着试验日志和文件管理工作,还经常写文章投稿给《海试快报》,鼓舞大家的斗志。
此外,海试团队中还有3位年过60岁的老科学家:702研究所的68岁研究员许广清、62岁的张桂宝和61岁的华怡益。他们与徐芑南夫妇一样,老骥伏枥,志在千里,多年来为我国载人潜水器的研制辛勤劳作,面临海试不顾年大体弱主动请战。
登船以来,他们严格要求自己,认真准备操作,赢得了大家的尊敬。
按照预先确定的试验原则:由浅入深,逐步推进。载人潜水器海试划分为1000米、3000米、5000米和7000米级深度4个阶段,其中第一阶段又包括50米、300米和1000米3个小阶段。每一步都有详细的试验计划,阶段试验结束后召开专家会议,对试验结果进行评估,海试领导小组再根据专家意见集体研究决定下一阶段的任务。
经过严密的分析研究,他们把南海试验海域分为A1、A2、B1、B2等几个海区。8月17日,“向阳红09”船奔赴A1海区50米等深线,“和谐号”将在这里进行50米深度第一次下潜。清晨,东方海面上刚露出一片鱼肚白,隔海相望的三亚城灯光,还像调皮的孩子眼睛一闪一闪地眨着,“向九”船装有潜水器的后甲板上已经热闹起来了。为了对相关设备进行维护检测,以及调整压载块的重量,需要拆除相对部位的轻外壳和浮力块。
一大早,702所的张桂宝、顾秋亮等人就穿好防滑鞋、戴上安全帽聚集到潜器身旁。在船侧灯的光照下,踏着摇晃的脚手架,登上披着露水的潜器,一丝不苟地精细操作,很快便在试验前拆除了轻外壳,安装好了压载铁,做好了下潜的准备工作。徐芑南既信心满怀又有些忐忑,开始还坐在指挥部里,当一切准备好后,他便坐不住了,戴上安全帽来到后甲板上,这里比从屏幕上看得更清楚一些。
本文作者(左一)采访徐芑南(中)时留影
试验开始了,“和谐号”顺利布放入水,主要内容为调节潜水器均衡。然而,就在“蛙人”顺利解开龙头缆和拖曳缆,水面检查正常,刘峰总指挥发出“下潜”指令后,意外发生了:压载水箱注水系统启动,直至注满,按说应该自由落体逐步下潜了,可是似乎很留恋和它一起成长起来的工程师们,潜水器仍然浮在水面上,就是不往下潜!
指挥部里一片茫然,不知发生了什么事情?刘峰手拿着话筒,一遍遍呼叫着:“‘和谐’、‘和谐’,检查水箱!”
“注水正常,已经全部注满。”
“使用自身推力器。”
“是。”试航员一边应着,一边操作下潜装置。不料还是不行,潜水器好像与大家开玩笑似的,在水面上漂浮着,就是不潜下去。
后甲板上,徐芑南一直站在那儿默默观察着,心里明白毛病出在哪儿了,自言自语地说:“保守了,太保守了……”
原来,“和谐号”采取的是配重和抛载的无动力下潜上浮,即潜水器入水后利用配载好的重量,以每分钟40米的速度下潜。当完成任务返航时,则是抛弃压载铁,潜水器获得了浮力自动上浮。毕竟是第一次来到大海上试验,原则是“安全第一”“下得去,上得来”,确保潜水器和试航员的安全。因而,科研人员在配重压载铁时过于求稳,计算过轻了,以至于注满了水箱,潜水器还是轻于海水比重。下潜失败。
总结会上,徐芑南心情沉重地说:“不应该犯这样的低级错误,丢人哪……”
“徐总言重了,您和方老师这么大年纪还跟我们出海,这就很不容易了!”刘心成劝慰道。
刘峰接着说:“是啊!徐总,试验嘛,就是这样不断总结经验教训,一步步前进的,下回就好了!”
是的,海试团队就是在这样的情感氛围和必胜信念的支撑下,不断迈步向前,再一次海试时获得了成功——虽然仅仅是下潜38米,与7000米设计目标相差甚远,但毕竟是海试团队通过努力,迈出了走向大海深处的第一步,也是中国载人深潜的第一步。相比之后的一次次百米、千米的巨大成功,这个小小的38米在深度上微不足道,但意义却十分重大。这说明我们自主设计、集成创新的潜水器可以安全下潜和上浮了!
“重伤”也不下火线
这一天,徐芑南像往常一样,照例来到停放潜水器的后甲板上,与本所的科研人员崔维成、胡震等人一起检测调试“和谐号”,为下一次海试做准备。为了照顾他的身体,大家还给他搬来一把椅子。可他从来不坐,每当有人坚持让他就座时,他往往摇摇手,说:“你们都忙得脚不沾地了,我却坐着,成何体统?”
毕竟已经是74岁的老人了,经过一个多月的海上生活,吃不好,睡不着,加之试验头绪多,神经高度紧张,徐芑南的身体已经有点吃不消了,那颗跳动了70多年的心脏,有时竟跳两下,停一下,好似警告说:“快休息,我要罢工了!”然而,他根本不为之所动,在老伴方之芬老师的关照下,只是加大了服用药量,转身便投入工作。
此时,他听完汇报,一一布置完有关事项后,感觉有点累,打算返回舱室休息一下。可当他步履蹒跚地走上二层平台扶梯时,突然眼前一黑,胸口针扎似的疼痛起来。他赶紧抓住旁边的栏杆,脚下一软滑倒在地。
“徐总、徐总!您怎么啦?”后甲板负责人胡震看到了,大声呼喊着跑了过来。年轻的试航员叶聪等人听到喊声,抬头一看,大惊失色。
另一方面,有人大声喊着船医。闻讯匆忙赶来的方之芬老师,在大家的帮助下,将徐芑南抬到一块平坦甲板上。好在卫生室就在旁边,傅晋领医生立刻抱着药箱来到徐芑南身边,将急救药给他服下去。
总算有惊无险,却给总指挥和临时党委书记敲响了警钟!
连续出海已经一个半月了,其间整个指挥部、总师组和各个部门都为海试倾尽了全力,针对频繁出现的水声通讯信号、水密接插件等问题,克服了一个又一个困难,慢慢走向了正规。可是,全体海试队员包括船员都十分疲劳了,特别是几位超龄的老专家,实在是有点吃不消。
指挥部成员开了一个小会,决定先将年纪最大的徐芑南夫妇送到三亚基地休整一下。谁知,当总指挥刘峰和书记刘心成来到他的舱室看望,并说出大家的心愿时,徐芑南却摇手说:“不行不行!试验还正在攻关,这个时候我怎能离开呢?”
“我看这样吧,保持通讯畅通,有事及时汇报请教,请您老遥控指挥! 战争年代咱们的战士有句话:轻伤不下火线,重伤不叫苦。您心脏病严重,临时下船休息,并没有离开第一线,您这是‘重伤”也不下火线啊!”
夫人方之芬一直担心着老伴的身体,连忙接上说:“好好,这样好。老徐你就别逞强了,磨刀不误砍柴功,好了就再回船上来。”
徐芑南不再吭声了……
虽说已经离开团队,在三亚基地调养身体,但徐芑南始终关注着海上试验,“宝贝”身上的每一个细胞都紧连着他的神经。他的眼睛视力不好,戴着一副高度近视眼镜,便要求老伴方之芬每天与前方联系,给他阅读船上传回来的《海试快报》,了解情况。
这天,当还散发着油墨清香、印着天蓝色报头的小报传来后,方之芬照例先拿到手浏览一遍,高兴地说:“老徐啊,咱们潜水器完成了300米海区的试验,启程返航了。”
“是吗?快给我念念,让我也高兴高兴!”方之芬念道:“热烈祝贺300米海区试验圆满完成 载人潜水器第18次下潜试验于2009年9月20日顺利进行,试航员叶聪、于杭、杨波。至此,300米海区试验任务已经圆满完成。向九船于中午离开试验区返三亚港。”
“太好了!我们要去码头上迎接,看情况就再上船工作。”
第二天中午,“向阳红09”船经过一夜的航渡,安全抵达三亚港,停靠在3号码头上。顿时,响起一片震耳欲聋的锣鼓声,早已等候在岸上的人们,齐声欢呼:“热烈欢迎海试勇士们归来!”随后,将一束束鲜花抛到船甲板上。
等到船身停稳,架上登船踏板之后,徐芑南夫妇随着众人涌上船去,找到总指挥刘峰和临时党委书记刘心成,紧握着他们的手说:“祝贺、祝贺!你们辛苦了!”
“徐总啊!我们又会师了!您身体好些了吗?”
“好了呀!”徐芑南用力拍拍自己的胸脯:“你们看,我又有劲儿了!我要求重新上船工作。”
两位海试队负责人对看了一眼,不无担心地问道:“真的好了吗?还是多休息几天吧!”
“绝对没问题,昨天又去医院检查了一遍,各项指标都正常了。我要为冲击1000米深度做些工作。”
面对这样一再请战的老战士,谁能忍心再将其拒之门外呢?
很快,海试队员们又惊喜地见到徐芑南夫妇在船上忙碌了……
2009年10月3日,恰巧是中华民族传统节日——八月十五中秋节。“人逢喜事精神爽,月到中秋分外明。”参加我国载人潜水器海试的队员们,怀着对祖国母亲的热爱,带着国庆中秋双节的喜悦,一大早就迎着朝霞,披着晨露,奋战在南海1000米等深线附近的“C2”海区里,进行“和谐号”1000米水深第一次下潜试验。
大家的心情都很激动。根据国际惯例,1000米海水以下叫深海,5000米海水以下叫深渊。下潜超过1000米才是真正意义上的深潜,目前世界上只有美、法、俄、日四个国家有此能力。我们如果能够成功,就是创造了一项共和国的新纪录,也将一跃成为国际深海俱乐部的一员。
浩瀚的南海,没有了昔日“凯萨那”强台风带来的狰狞,蔚蓝的海面微波荡漾,温柔的似一只小绵羊,热情地迎接这些耕涛牧海的人们。当天计划进行8项试验:无动力下潜上浮、1000米深度潜水器姿态调整、航行功能验证、测深测扫声呐、6971应急通信、布放纪念物、高速水声通信等。执行下潜任务的是突破300米的原班人马——叶聪、杨波等。
早晨7时,现场指挥部发布“各就各位”指令,在后甲板上举行了简短的出征仪式。三位试航员穿着蓝色的专用连体服装,胸前印有鲜红的五星国旗图案,英姿飒爽地站成一排。现场总指挥刘峰有力地一挥手,发出命令:“载人潜水器1000米试验现在开始,试航员进舱!”
“是!”试航员们健步登上潜水器平台,依次入舱,在进舱的瞬间,每人都回首向欢送的人们招手,那是在表达完成任务的坚定决心和必胜信念。
远处波涛里,担负警戒任务的中国海监72、76、77船部署在“向九”船周围半径5海里范围内,各船雷达开机,警惕搜索着海面,护卫着“向九”母船和已经在水下的“和谐号”。
很快,一连串的喜讯通过水声通信系统不断传来:“‘向九’!‘向九’!‘和谐’报告:潜深200米、500米、600米、800米、900米……”每次报告都引起母船上阵阵掌声。
9时17分,主驾驶叶聪响亮的声音再次传来:“我们到达1109米深度,身体状态良好,潜水器一切正常!”
“好啊!我们成功了!”母船上现场指挥部、潜器控制室、准备室、值勤甲板上,甚而包括驾驶台、实验室、厨房等各个部位都一片沸腾。欢呼声、鼓掌声,久久不息。
此时,鬓发染霜的徐芑南走进现场指挥部,所有人员起立鼓掌,向这位7000米载人潜水器设计制造的领军人致敬!刘心成、刘峰等人情不自禁地迎上前去,与徐老紧紧拥抱在一起……
“成功了,成功了,我们成功地突破载人深潜1000米了!”
“是啊!我们成功了!这是历史性的一天……”
这位年龄最大的海试队员、载人潜水器总设计师颤抖着双手,抖动着嘴唇,说不出更多的话来。虽说只是深入海水1000米,距离7000米的设计深度还有很长的路要走,但毕竟进入深海了,而且顺利地进行了海底巡航等试验。多年来,他一直梦想亲手做大深度的载人潜水器,如今经过与整个团队艰辛地努力,在他古稀之年竟变成了现实,怎能不激动万分呢!
老伴方之芬同样兴奋异常,但她深知自己的责任,连忙拿出随身携带的药盒,倒上一杯温开水,递给徐芑南服下,悄悄地说上一句:“注意啊,可别再发生上次那样的事情,给大家添麻烦。”
后来,在3000米、5000米、7000米海试时,考虑到总设计师徐芑南的身体状况,大家坚决不同意他再乘船出海了,可每一次都把他请到北京“蛟龙号”海试陆基保障中心,守候在远程屏幕前,担任海试领导小组的顾问,随时处理种种突发问题,被大家称为“定海神针”!
直到2012年6月25日北京时间9时07分,深海中传来了主驾驶叶聪的报告声:“‘向九’!‘向九’!‘蛟龙’号于北京时间2012年6月24日9时07分,下潜到马里亚纳海沟7020米深度,成功坐底。
本文作者随“蛟龙号”远赴太平洋参加科考
北京国家海洋局八楼上,“蛟龙号”海试陆基保障中心指挥室里,徐芑南戴着近视眼镜久久凝视着直播大屏幕,眼睛连眨都舍不得眨一下。当他看到“蛟龙号”的水下航迹定格在7020米海底,听到他的学生——首席试航员叶聪响亮的报告声时,那闪烁着智慧光泽的近视眼镜后面,两行热热的泪珠涌出眼眶,悄悄地滑下了面庞……
年纪最大的当选院士
冬去春来,又是一年芳草绿。
随着载人潜水器“蛟龙号”的海试成功,中国一跃而成为世界上第五个掌握深海探测技术、能够载人进入千米海底科学考察的国家!设计研制“蛟龙号”的科学家们,也得到了党和人民的高度评价与褒奖。
2009年6月,徐芑南被评为“全国年度海洋人物”。
2010年12月,徐芑南被评为“科学中国人年度人物”。
2013年5月,中共中央总书记、国家主席习近平等党和国家领导人亲切接见“蛟龙号”团队。中共中央、国务院授予下潜到7000米深度的叶聪等8人为“载人深潜英雄”称号,总设计师徐芑南等19人被评为“海试先进个人”。
2013年12月,“蛟龙号”载人潜水器研发团队荣获“中国年度经济人物创新奖”。中国船舶重工集团公司第702研究所所长翁震平、“蛟龙号”载人潜水器总设计师徐芑南和潜航员叶聪作为团队代表,接受了“神九”航天员景海鹏和刘旺为他们颁发的奖杯。
2013年12月19日,又一个喜讯传来了!两年一届的中国科学院、中国工程院院士增选名单揭晓,中船重工集团702所研究员、“蛟龙号”总设计师徐芑南榜上有名!相比其他“头衔”而言,业内人士更加看重这个“院士”称号,因为这是学术界对学术成就的认可,象征着一名科学家奋斗一生,终于达到了专业的高峰。
这一次,中国科学院产生新院士53名,外籍院士9名;中国工程院产生新院士51名,外籍院士6名。此次增选后,中国科学院院士总数达到750人,外籍院士总数为72名;中国工程院院士总数达到807人,外籍院士总数为45名。我国院士队伍的学科覆盖更趋全面,地区分布更加广泛。新当选的51位工程院院士中,最小年龄48岁,最大年龄77岁,平均年龄56.9岁。而这位最大年龄的院士,就是被称为“蛟龙号”之父的徐芑南。
老牛明知夕阳短,不用扬鞭自奋蹄。虽说获得了如此显赫的殊荣,可徐芑南并没有表现出特别的喜悦与激动。12月19日这天,中国工程院网站上率先公布新选院士名单时,整个中船重工702研究所沸腾了,所长翁震平、党委书记蔡大明率先打来电话祝贺,机关办公室、科技处组织一帮年轻的硕士生博士生,以多种方式庆祝。
一些同事朋友,邀请他出席庆贺宴会,有关方面的领导们也准备前来看望,徐芑南却一概微笑着谢绝了。欣喜自然是欣喜,但他仍然像往常一样,与夫人方之芬来到设在702所水下工程部的办公室里,继续着新的研究课题。当有的记者打来电话约请采访时,他正紧张而有序地忙碌着。
“徐总啊,祝贺您增选为工程院院士!可否请接受专访?”
“谢谢!不用了,我还有工作呢。有话咱们就电话中说说吧。”
“那好吧,在这个荣耀的时刻,您是怎么想的呢?”
“今天看到名单,全所上下都非常高兴。这是对702所全体同志工作的肯定,特别是对年轻同志的一种激励。我感谢大家的支持!”
“具体要感谢哪些人呢?”
“那就太多了,国家上马深潜项目,给了我们这个机会。所领导和同志们全力以赴,中国大洋协会组织全国科研院所大合作。简言之,这是集体攻关的成果,都值得感谢,而我只不过做了份内的工作……”
放下电话,徐芑南表面上十分平静,内心里翻涌着层层波澜:自从1958年从上海交大造船系毕业进入中船重工702所,他一生都在同海洋打交道,与中国水下运载器的设计研发结下了不解之缘。与院士的殊荣相比,他更加看重“蛟龙号”载人潜水器海试成功之后,又在今年顺利完成了试验性应用航次。他没有丝毫船到码头车到站的感觉,而是小车不倒只管推。因为创造一个让科学家感觉真正好用的深海科研平台,才是他和他的团队的光荣与梦想。