挑战蔚蓝极限——记“深海勇士”号总设计师胡震研究员

吴应清

马里亚纳海沟，全球最深的海沟，它像一座在海底倒立的山峰，最大深度“挑战者深渊”相当于珠穆朗玛峰顶叠加一座西岳华山的海拔高度，是已知海洋的最深处。2020年11月10日，“奋斗者”号坐底“挑战者深渊”，创造了中国载人深潜新纪录，在世界上首次同时将3人带到海洋最深处。从“蛟龙”号、“深海勇士”号到“奋斗者”号，中国深潜人用劈风斩浪的数十年，矢志创新，一次次挑战着深海科技的制高点，书写着一幕幕深海传奇。

“蛟龙”号的横空出世，曾历经多少曲折？“深海勇士”号的研发有哪些难忘瞬间？对深海永不止步的探索有着怎样的价值和意义？历任“蛟龙”号副总设计师，“深海勇士”号总设计师，“奋斗者”号副总设计师，中国船舶第七〇二研究所研究员胡震从亲历者角度道出了承载于一代代深潜人心中的那个永不褪色的“深蓝梦”。

跨越十年的等待

“7062米”，打破当时服役作业型载人潜水器下潜的世界纪录。创造这一奇迹的是我国自行设计、自主集成研制的“蛟龙”号载人潜水器。在其立项之初，我国曾研制过最深可达600米的潜水器，从600米到7000米，是一次超乎寻常的技术跨越，更是中国深潜人用几十载坚守换来的厚积薄发。

胡震讲述“蛟龙”故事

作为拥有300多万平方公里海洋专属经济区的发展中国家，深海技术的发展对于我国开发海洋资源，提升国民经济意义尤为重要。从20世纪80年代起，国内一批专家开始将关注点转向深海装备技术研究，七〇二所也不例外。

20世纪80年代末，凭借在深海装备领域的技术优势，七〇二所先后研制出单人常压潜水器、双功能常压潜水器等装备。怀着一腔报国热情，1992年至1993年间，七〇二所向原国家科委（现科技部）提出研制6000米级大深度载人潜水器的建议。然而由于种种原因，申请一直未获批准。

20世纪末，随着中国大洋协会在国际海底调查研究工作的深入，对载人潜水器应用的需求越来越迫切。新世纪的钟声刚刚敲响，中国大洋协会组织全国海洋地质、海洋矿物资源、海洋生物资源等领域和部门的院士、专家，举行了深海运载装备需求论证会，形成了初步论证报告。2001年1月，国内海洋界10位院士和15位教授级专家以及发改委、财政部、科技部、外交部的有关领导汇集一堂，进行深入探讨，达成研发载人潜水器的共识。

2001年6月，科技部原部长徐冠华亲自到七〇二所视察并听取载人潜水器研制相关技术汇报。科技部高新技术司随即着手开展立项论证的有关工作。2001年12月，中国大洋协会、中国船舶七〇二所、中国科学院沈阳自动化所、中国科学院声学所、中国船舶七〇一所等单位的专家编写完成了《7000米载人潜水器总体方案论证报告》；2002年4月国家海洋局向科技部报送了“关于启动7000米载人潜水器重大专项的请示”。2002年6月11日，科技部批准立项。

十年的坚持，七〇二所迎来了神圣而又艰巨的使命。在国家海洋局的领导和大洋协会组织下，作为载人潜水器总师单位，七〇二所联合沈阳自动化所、声学所等单位负责载人潜水器的本体研制任务，同时承担载人潜水器总装与集成工作。一场深海技术领域的攻坚战拉开了帷幕。

“蛟龙”入海长民族志气

大国重器，凝聚中国智慧，背后有无数埋头苦干的身影，胡震就是其中一位。

1993年从中国科学院沈阳自动化所研究生毕业后，胡震进入七〇二所，跟随后来任“蛟龙”号总设计师的徐芑南院士研发无人潜水器。国家科研经费投入少、条件差，有时工资也发不了，身边的许多同事陆续离开，但胡震却选择坚守。“当时所里进行了改革，要求大家向市场要项目、要经费。潜水器研制出来后，我们会到处跑市场，虽然所得经费很少，但却做了很多事情，在实际工程应用中我们的技术得到了检验。开发海洋不可能总靠国外的技术，肯定要靠自己，我总感觉国家在这方面迟早是要发展的。”尽管困难重重，对未来胡震始终充满信心。

从研制使用ROV(无人带缆潜器)、AUV(无人无缆自控潜器)到研制载人有缆潜器、载人无缆潜器，一步一个脚印，在实践中胡震得以迅速成长，逐渐成为七〇二所载人潜水器高技术领域的带头人之一。

十年坚守，青年变壮年。2002年，随着7000米载人潜水器重大专项批准立项，胡震终于迎来自己人生中的第一个“国字号”大项目——研究“蛟龙”号载人潜水器，并担任副总设计师。

“因为很多老科学家经常跟我们说，他们干了一辈子海洋科研，从来没有遇到过这么大的一个项目。感觉这种机会很难得，所以当时非常兴奋。”胡震说。

这是一个中国人从未涉足的领域。胡震与团队成员一起近乎白手起家，许多前所未有的难题摆在他们面前。

一场高难度的持久攻坚战，首先需要一支兵强马壮的研制队伍。而此时七〇二所水下工程领域的人才，有的早已退休，有的转了岗位，现有年轻的科研人员有锐气但缺乏经验。面对这支新老交替的队伍，如何排兵布阵，是一道难题。紧要关头，已退休准备带孙子的徐芑南研究员临危受命，挑起了总设计师的重担，为这支年轻队伍注入了强心剂。年轻人学习能力强，接受新东西速度快，在老同志带领下迅速成长起来。

没有可参考的模型，不了解相关工艺和技术，不知道去哪里找制造材料，即便是电缆、插头或者水箱这样很小的部件，当时国内都没有研发，所有的一切对这支队伍来说都是巨大的挑战。

很多人以为副总设计师只须统筹决策，其实并非如此。事事亲力亲为的胡震，被同事称为“随时在线的总师”。“蛟龙”号抛载装置的电磁铁要求耐压、水密、防腐蚀，为了找到最合适的材料，他把国内60多个相关厂家全部找出来，一家一家打电话。为了这个小部件，他一年半曾去了十多趟上海，最后以厂家的电磁铁为原型加以改进设计，终于确保了它的安全可靠。

胡震一丝不苟的科学精神和严谨认真的工作态度感染了整个团队，大家团结一致、攻坚克难。超大深度耐压、密封、安全技术，深海通信和导航技术，深海复杂环境下精细作业等技术纷纷取得突破。2007年8月底，曾经无数次在图纸上、脑海里、梦里见到的潜水器，终于完成了总装，成型“出炉”。通过“蛟龙”号的研发，胡震带领团队向世界证明中国已具备深海载人潜水器自主设计、集成创新等核心能力。

作为“蛟龙”号载人潜水器的技术负责人，胡震一直担任下潜试验甲板指挥长，以他的专业和敬业，带领技术保障部门及时排除“蛟龙”号潜水器一次次疑难杂症，闯过一道道坎坷难关，出色完成了技术保障、下潜试验和故障处理等任务，为顺利完成海上试验发挥了重要作用。从2009年至2012年，“蛟龙”号接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。其中，2012年6月“蛟龙”号成功下潜7062米，更是创造了作业类载人潜水器新的世界纪录，宣告了我国深海潜水器已成为海洋科学考察的前沿与制高点之一。

在胡震心里，具备载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业能力的“蛟龙”号，对于我国开发利用深海资源有着特殊意义。因为它不只是一个深海装备，更代表了一种精神，一种不畏艰险、赶超世界的精神。作为我国载人深潜发展历程中的一个重要里程碑，正是它吹响了中华民族进军深海的嘹亮号角。

“蹲下去”是为了跳得更高

“蛟龙”号取得成功后，胡震并没有停下探索的脚步，而是结合我国深海科学研究对载人潜水器的需求，又继续开展了4500米载人潜水器的研制，这就是后来被大众熟知的“深海勇士”号。有人曾问他：“‘蛟龙’号已成功下潜7000米了，为何还要研发下潜深度只有4500米的‘深海勇士’号？”

其实“蛟龙”号还在进行海上试验时，研制自主设计自主生产的载人潜水器的想法就被提了出来。海洋平均深度3700米，4500米级潜水器更具实用性。更重要的意义在于，“深海勇士”号从设计到装备要争取国产化，真正实现自主创新。“可以说，下潜7000米的‘蛟龙’号让我们在深海装备领域‘站起来’了，4500米的‘深海勇士’号是让我们‘蹲下去’。‘蹲下去’是为了做更好的技术积累，为未来跳得更高做准备。”胡震说。

从副手到“统帅”，作为总设计师的胡震肩上的担子更重了。“2009年到2014年是‘深海勇士’号的关键技术攻关阶段，潜水器上的载人舱球壳、浮力材料、推进器，都是自主研发的。我们原本设想花三到四年时间来攻关关键技术，但实际上花了五六年，中间遇到的困难和挑战非常多。”胡震说。

钛合金载人舱球壳是潜水器最核心的部件，受制于装备技术水平，“蛟龙”号的球壳是俄罗斯制造的，这次得靠自己。当时国内没有相关规格的材料，也没有相关的生产工艺，一开始设想的是学“蛟龙”号那套工艺路线。花了3年时间形成了一个工艺方案，进行了一些验证，最后发现这套工艺路线相对来说还是比较落后，行不通。之后，胡震又带领团队转变思路向国际最先进的工艺路线靠拢。这其中的每一步都走得很艰难，要经过反复验证，测试样件做了成千上万件。最终“深海勇士”号载人球壳设计为内径2.1米的钛合金球，由厚达91毫米的钛合金板压成两个半球，再焊接而成，从立项到成品花了整整6年，实现了钛合金从材料到工艺新的突破。

研制载人潜水器的超高压海水泵也花了大力气。在深海中要实现密封，要高效加压，随着深度的增加结构还不能变形，这种精细的控制很难。胡震带领团队前前后后试验了上百种配方，陶瓷、金属、高分子等材料都试过，用了5年终于把问题解决。

胡震记得刚接过总师“帅印”时，科技部的一个领导曾对他说：“不要小看‘深海勇士’号，从深海技术突破角度来看，它要比‘蛟龙’号难度更大，要做好吃苦的准备。”当时虽然压力很大，但胡震却很有信心。

因为，通过“蛟龙”号多年的锤炼，从实际设备的加工建造、系统的测试调试、总装建造到海上试验，团队已积累了大量的实战经验和技术基础。同时通过“蛟龙”号多年的合作研究，协作各方在能力上也在不断提升。另外，国内相关部委部署的攻关和基础研究，在海洋装备技术方面也取得了长足进步。在这些基础上，结合国内其他力量的支持，在“深海勇士”号上实现装备自主研发应该有十足把握。

带领团队，坚定不移地走深海技术自主创新之路，坚持产学研协同创新，胡震团队加班加点，协力突破了潜水器优化设计技术、舱内布局优化设计技术、钛合金载人舱材料和制造工艺研究、超高压海水泵、充油锂电池组、推进器、深海照明和高清拍摄等一系列关键技术，建立了深海载人潜水器多学科优化设计方法和制造技术，形成了载人舱布局优化设计方法，建立了载人舱球壳极限承载能力设计计算方法并突破了制造工艺和检测技术，并在国内首次成功研制出超高压海水泵和大深度高容量充油锂电池及电池管理系统。

庆祝试航员4500米深潜凯旋

在设计集成阶段，胡震又带领团队，严把质量与进度，通过潜水器陆上联调与水池试验反复测试，确保了“深海勇士”号载人潜水器一鼓作气在49天时间内下潜28次，圆满完成了全部海试任务。2017年12月1日，“深海勇士”号潜水器项目顺利通过专家组验收，交付用户。

经过海上试验的考验，“深海勇士”号总体性能优异、国产化装备稳定可靠，实现了潜水器“核心技术自主化、关键设备国产化”，有力推动了深海装备技术从集成创新向自主创新的历史性跨越。

胡震说：“‘深海勇士’号载人作业潜水器是整个深海作业体系中的一个重要环节，我国正在实现潜水器的谱系化，包括载人、无人潜水器，各有侧重和互相配合地开展深海作业，相辅相成。借助这些深海装备去探索海洋、开发海洋、保护海洋，将加快我国在建设海洋强国的路上迈出更加坚实的步伐。”

万米深处续写深海传奇

为保障海试安全，当年胡震未随“蛟龙”号下潜，而是留在水面把控潜水器下潜过程中的所有技术状态。在“深海勇士”号上他圆了下潜梦，十几个小时的下潜，在胡震看来时间似乎并不漫长，他的注意力完全被周围的奇观奇景所吸引。虽没有《海底两万里》描述的那样奇幻，但周围的发光生物、海底的奇怪图案，甚至这个别样世界里的荒芜、静谧都令他着迷。因为永葆一颗好奇心，所以挺进深海一直是胡震执着的方向。

自1993年加入七〇二所，岁月让青丝变成白发，但胡震那颗追寻“深蓝”梦想的心依旧滚烫。“深海勇士”号研制结束，已过知天命之年的胡震还在续写深海传奇——研制11000米级载人潜水器。

作为副总设计师，胡震清楚面临的挑战：“到了11000米的深度，水压会更大，潜水器的相关部件需要使用更好的材料。例如，它的载人舱球壳就需要完全重新研发一套材料。新的深度对密封和结构技术也提出了新要求。原来的密封模式和结构形式到万米可能不一定达标，另外一些设备的功能也会因为深度变化受到影响，比如通信、安全控制，高压和低温可能导致材料性能发生改变。如何克服这些变化带来的影响，都需要一一攻关。”

在“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项的支持下，以“蛟龙”号、“深海勇士”号载人潜水器的研发力量为主的科研团队担起了攻关重任。融合了之前两代深潜装备的优良血统，“奋斗者”号不仅采用了安全稳定、动力强劲的能源系统，还拥有先进的控制系统和定位系统，以及安全耐压的载人球舱和浮力材料。在钛合金材料制备及焊接、声学通信定位等方面实现多项重大技术突破，顺利完成了潜水器的设计、总装建造、陆上联调、水池试验和海试验收，具备了全海深进入、探测和作业能力，正式转入试验性应用阶段。继2020年11月10日创造10909米的中国载人深潜新纪录之后，“奋斗者”号载人潜水器又在13日、16日和19日完成3次万米深潜。在海试过程中获取的一批沉积物、岩石和海底生物样品，为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。

如果说“蛟龙”号标志着中国进入世界载人深潜俱乐部，“深海勇士”号代表中国潜水器可与世界先进潜水器并跑，那么“奋斗者”号就是一次超越，标志着中国载人深潜技术水平可以达到世界领先水平，引领国际潜水器的发展。

胡震说：“在整个地球的演变过程中，海底万米级的深渊是人类没有大量涉足的、长期未受到侵扰的区域，那里存在着大量化学物质、沉积物、岩石等，许多未知信息有待探索。另外，全球超过6000米深的海沟有20多条，这些海沟都处在两个板块俯冲形成的地震带，到这些地区进行考察，将对了解地球的结构演变有很大帮助。科学家对这些机制的形成过程，以及那里的生态系统，都非常感兴趣。我们的任务，就是要把科学家们带到最近的现场去。”

深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏，但要得到这些宝藏，就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。不管是进行深海探测还是最终要实现深海开发，深海进入都是最关键一环，只有深海装备技术先行，才能将科学家带入更深的海底，保障其他两环的实现。而深海环境的神秘莫测，决定了有更多难题会在未来的每个阶段出现，深潜人要做的是随时做好准备，迎接每一个挑战。

万米海试成功后，胡震又有了新目标。他说：“载人潜水器的研发最根本还是要靠基础材料和技术来突破。结合新材料和新技术的发展，接下来我们会去研发定制化程度更高、应用目标更明确的载人潜水器。还会结合人工智能等新领域，实现新的操控模式，减少劳动强度，提升安全性能。未来，像‘透明海洋’大科学计划描绘的那样,科学家们在实验室里就能知道海水的运动有着怎样的规律、海温变化如何影响气候、鱼群变化如何发生。到那时，广袤的深海将不再神秘，黑暗无边的大海将变得‘透明’可测。”

为实现这个“深蓝梦”，胡震又一次站在了起跑线上。