本刊記者 楊培舉
3月12日,京西賓館,記者如約而至。一見面,顏開代表就一邊招呼記者落座,一邊從行李箱中找出隨身攜帶的《中國船檢》雜志。他告訴記者,雜志辦得非常有特色,每期都認(rèn)真閱讀,這次來京參加全國“兩會”,還特意從單位取來最新一期帶在身邊。談到采訪話題,顏開代表謙虛地表示,你們的題目對我來說有點(diǎn)兒難,還是和你聊聊深海大洋吧,話題隨即轉(zhuǎn)到深海大洋。透過他深邃的眸子,記者仿佛看到了一片蔚藍(lán)色的大海。那是他一生傾情的事業(yè)。
“兩會”批準(zhǔn)國務(wù)院機(jī)構(gòu)改革和職能轉(zhuǎn)變方案,重組國家海洋局、成立中國海警局,令顏開興奮異常。他說這是今年全國“兩會”上最為提振國人士氣的大事之一。這讓他想起了去年的“蛟龍”號成功下潛7000米時的心境,作為海洋研究專家,他一直在期盼著這一刻的到來。
眾所周知,進(jìn)入太空離不開航天器,而開發(fā)利用深海則離不開深海運(yùn)載裝備。擁有大深度載人潛水器和具備精細(xì)的深海作業(yè)能力,是一個國家深海技術(shù)競爭力的綜合體現(xiàn)。有了載人深潛器,科學(xué)家可以直接參與到深海前沿科學(xué)研究。換句話說,沒有載人深潛器,要想成為海洋強(qiáng)國,那就是紙上談兵,癡人說夢。
一直以來,他和國內(nèi)很多海洋專家都有一個共同心愿,那就是有一天國人能夠像關(guān)注航天那樣關(guān)注海洋、憧憬海洋,為此他們默默地不懈努力著。他們深知,沒有技術(shù)根基,入海便是空想。據(jù)他說,早在20世紀(jì)90年代,以他們所(中船重工第七○二所)為主的幾家科研院所就開始大深度載人潛水器的初期調(diào)研工作,為后續(xù)“蛟龍”號研制奠定基礎(chǔ)。1992~1993年間,中船重工第七○二所向當(dāng)時的國家科委(現(xiàn)科技部)提出研制6000米級的大深度載人潛水器的建議,由于當(dāng)時國內(nèi)對載人潛水器的需求還沒有到很迫切的程度,技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)也很大,因此項(xiàng)目被擱置。盡管如此,但相關(guān)的科研工作并未因此而停止。2001年12月,《“蛟龍”號載人潛水器總體方案論證報告》編寫完成。2002年國家科技部將深海載人潛水器研制列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)重大專項(xiàng),并啟動“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的自行設(shè)計(jì)、自主集成研制工作。
十年論證,十年攻關(guān)。2012年6月24日,當(dāng)“蛟龍”號第四次下潛突破了7000米深度,達(dá)到7020米,創(chuàng)造了國際上同類作業(yè)型載人潛水器下潛深度的最大紀(jì)錄,順利完成了“蛟龍”與“神九”穿越海天的對話時,顏開和所有參與該項(xiàng)目的工作人員激動的心情久久難以平靜,因?yàn)樗麄兊却@一天等得太久太久。
“蛟龍”號成功下潛深度突破7000米,能在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域自由行動。這不僅意味著中國繼美、法、俄、日之后成為第五個掌握3500米以上大深度載人深潛技術(shù)的國家,并且已經(jīng)走在了世界上同類作業(yè)型載人潛水器隊(duì)伍的最前沿。相比國際上現(xiàn)有的大深度載人潛水器,“蛟龍”號在技術(shù)上有三個主要特點(diǎn):先進(jìn)的近底自動航行功能和懸停定位功能,便于目標(biāo)搜索和定位;高速水聲通信功能,可以將潛水器在水下的語音、圖像、文字等各種信息實(shí)時傳輸?shù)侥复希复闹噶钜部梢詫?shí)時地傳給潛水器。未來“蛟龍”號的使命,包括運(yùn)載科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)入深海,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底有效執(zhí)行各種海洋科學(xué)考察任務(wù),開展深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測和捕獲等工作,并可以執(zhí)行水下設(shè)備定點(diǎn)布放、海底電纜和管道的檢測以及其他深海探測及打撈等各種復(fù)雜作業(yè)。
“蛟龍”號深潛器技術(shù)除了海洋科學(xué)研究和海洋資源勘探作業(yè)等應(yīng)用外,顏開還強(qiáng)調(diào),這項(xiàng)技術(shù)還可用于未來的深海探險和觀光。140年多前,法國科幻小說家儒勒·凡爾納在《海底兩萬里》激發(fā)了人們對海底世界的無限想象。1965年,毛澤東主席在井岡山上描繪了中華民族“可上九天攬?jiān)?,可下五洋捉鱉”的兩大夢想。這一切曾經(jīng)被認(rèn)為是小說家和詩人的浪漫主義的想象,而今卻已成為現(xiàn)實(shí)。2012年3月26日,美國著名導(dǎo)演卡梅隆駕駛“深海挑戰(zhàn)者(DEEPSEA CHALLENGE)”號抵達(dá)太平洋10898深度的馬里亞納海溝,成為一名潛入極限海洋深處的探險家。他的探險壯舉,為未來深海探險、觀光拉開了序幕。
深??臻g站同樣是一個讓顏開興奮的話題。在他的眼里,深??臻g站是深??蒲泄ぷ鞯母呔辰?。
何為深海空間站?顏開向記者介紹說,深??臻g站是一類不受海面惡劣風(fēng)浪環(huán)境制約,可長周期、全天候在深海域直接操控作業(yè)工具與裝置,進(jìn)行水下工程作業(yè)、資源探測與開發(fā)、海洋科學(xué)研究的載人深海運(yùn)載與作業(yè)裝備。目前,深??臻g站有兩種,一種是固定式,在特定地點(diǎn)建造;另一種是移動式,可在一定范圍內(nèi)移動??梢哉f,深??臻g站就像集多種功能于一身的地下“龍宮”,科研和工作人員可長期在此進(jìn)行科學(xué)研究和其他的活動。其功能與陸上相仿,一應(yīng)俱全,工作、生活起居都要考慮。工作站自身搭載有多種作業(yè)潛水器和作業(yè)工具,這些作業(yè)潛水器和作業(yè)工具可以互相配合,協(xié)同作業(yè),提升了作業(yè)能力,達(dá)到一加一大于二的效果。比如,在某海域安裝一個水底采油樹,如果用傳統(tǒng)的ROV(水下機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)),要不停地在水面和水下來回穿梭,大部分時間耗費(fèi)在路上。如果是多種作業(yè)工具同時作戰(zhàn),下去一次全部干完,打樁的、挖坑的,各司其職,一次性完成,大大節(jié)約了時間成本。就像天際空間站是航天領(lǐng)域的核心技術(shù)一樣,深??臻g站代表了海洋領(lǐng)域的前沿核心技術(shù),體現(xiàn)了一個國家的科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力。因此,各世界強(qiáng)國在這一領(lǐng)域,也是暗中角力。
據(jù)了解,從上世紀(jì)60年代起,美國和當(dāng)時的蘇聯(lián)都陸陸續(xù)續(xù)完善了深海空間站體系。但那時,所有體系都用來進(jìn)行軍備競賽,較少涉及民用開發(fā)。2000年,俄羅斯開始本國民用深??臻g站建設(shè),主要目的是用于北冰洋的石油開采。近些年,美國也對自己的民用深??臻g站進(jìn)行論證。我國上世紀(jì)90年代提出深??臻g站的概念,旨在和平開發(fā)和利用海洋資源。從深??臻g站的民用建設(shè)而言,我國和美俄處于同一起跑線,而且有后發(fā)優(yōu)勢。我國小型深??臻g站試驗(yàn)艇2009年開始工程研制,2012年開始水池試驗(yàn),主要進(jìn)行深??臻g站功能演示以及關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。
中國載人航天工程未來建立空間站已經(jīng)解決了天地往返、出艙活動和交會對接三大基本技術(shù)。未來深??臻g站同樣有一系列關(guān)鍵技術(shù)需要突破。包括大潛深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、特種材料及建造工藝技術(shù)、水下設(shè)施承壓密封技術(shù)、水下設(shè)施連接和監(jiān)控技術(shù)、海底能源技術(shù)、水下生命維持與綜合保障技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。此外,因?yàn)樽陨眢w積龐大,要開展水下作業(yè)或開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要從深??臻g站收放作業(yè)工具,這也增加了相應(yīng)的技術(shù)攻關(guān)問題。整體工程難度不亞于在太空建立的空間站。
毫無疑問,隨著深??臻g站技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,它將帶給人類更多的暢想。顯然,暢游海底世界,已經(jīng)不再是具有挑戰(zhàn)性的想象了。既然人類能夠?qū)崿F(xiàn)在深海長期居住、工作和生活,那么還有什么夢想不能實(shí)現(xiàn)的呢?
超大型海洋浮體是近年來備受國際海事界重視的領(lǐng)域。隨著人口的急劇增長、屢屢爆發(fā)的能源危機(jī)讓人們對海洋能源開發(fā)及利用的需求與緊迫感增大以及最接近陸地的海域都已被使用殆盡,人們的目光就不得不投向海洋的縱深方向。于是,各種超大型浮體結(jié)構(gòu)引起了世界的廣泛關(guān)注。
據(jù)顏開介紹,超大型浮體可以起到與陸地上相同的作用,它的設(shè)置對某一區(qū)域的社會、經(jīng)濟(jì)活動以及政治、軍事格局發(fā)揮極其重要的影響,其主要應(yīng)用于以下三個方面:一是在合適的海域建立資源開發(fā)和科學(xué)研究基地、海上中轉(zhuǎn)基地、海上機(jī)場等,以便大量開發(fā)和利用海洋資源;二是當(dāng)沿海城市缺乏合適的陸領(lǐng)域時,可以把一些原本應(yīng)該建在陸地上的設(shè)施,如核電站、廢物處理廠等,移至或新建在近海海域,來降低城市噪音和環(huán)境污染;三在國際水域建立合適的軍事基地,以期對某地區(qū)的政治、軍事格局產(chǎn)生戰(zhàn)略性影響。
目前,對超大型浮式結(jié)構(gòu)研究最為廣泛和深入的國家是日本和美國。日本從上世紀(jì)60年代初期到70年代中期的15年間,日本政府建立了許多與海洋開發(fā)相關(guān)的軟、硬件設(shè)施,1979年日本提出了Kansai國際機(jī)場采用浮動機(jī)場概念設(shè)計(jì)的建議,雖然最后日本運(yùn)輸省決定填海修筑Kansai國際機(jī)場,但卻為超大型浮體結(jié)構(gòu)的研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1999年,日本神奈川縣橫須賀港海面建立了一個海上漂浮機(jī)場。近些年,日本對于這一領(lǐng)域的研究一直傾注了大量熱情。美國早在1924年,就有人設(shè)想在大洋中間建造一個大型浮體結(jié)構(gòu),作為飛機(jī)加油站以實(shí)現(xiàn)人類飛躍大洋的夢想。但它在國際上真正受到重視則始于80年代后期。繼1985年在日本召開了海洋空間利用國際會議之后,美國國家科學(xué)基金會資助夏威夷大學(xué)開始了超大型浮式結(jié)構(gòu)研究計(jì)劃,從事超大型浮式結(jié)構(gòu)動力特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究。1992年,美國國防部啟動可移動式離岸基地研究計(jì)劃,它是一種多功能、可安置在近海域或國際水域的浮動的后勤基地。這已經(jīng)成為21世紀(jì)美國海軍三個核心運(yùn)作觀念之一,離岸式海上基地成為最具有可行性的海上基地,因?yàn)槊绹暮I匣刂饕鳛闄C(jī)場使用。目前美國正在組織多方面的專家從事活動式海上機(jī)場的開發(fā)研究。
近幾年,韓國也積極推進(jìn)超大型浮式結(jié)構(gòu)的研究計(jì)劃。另外,挪威、英國也在進(jìn)行這方面的研究。
在我國,吳有生院士在上世紀(jì)80年代后期最早接觸到這一概念,并一直致力于這方面的研究工作,創(chuàng)造性地提出了三維水彈性理論,從90年代初就與美國夏威夷大學(xué)合作共同研究超大型浮式結(jié)構(gòu)的水彈性響應(yīng)問題。2000年,吳有生院士與上海交通大學(xué)的崔維成、李潤培、劉應(yīng)中等教授一起申請了國家自然科學(xué)基金“超大型浮式結(jié)構(gòu)物的動力特性研究”的重點(diǎn)項(xiàng)目,為我國在超大型浮式結(jié)構(gòu)物的研究提供了理論和實(shí)驗(yàn)方面的有效成果。
當(dāng)前,由于我國陸上資源及陸地空間發(fā)展有限,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增長引起陸地資源的日益緊張,因此我國對于海洋的依賴將會愈發(fā)明顯。雖然我國擁有18000多平方公里的海岸線、6000多個島嶼和數(shù)百萬平方公里的管轄海域,但是我國對海洋資源的開發(fā)和利用程度非常低。更讓國人心痛的是,面對廣袤的海域,我們目前還沒有足夠的能力去捍衛(wèi)它。造成這種被動局面的很重要的一個原因就是,這些海域離岸較遠(yuǎn),補(bǔ)給跟不上,無法形成強(qiáng)大的震懾力,近年頻發(fā)的釣魚島之爭、南海之爭,已經(jīng)充分證明了這一點(diǎn)。因此研究和開發(fā)超大型浮式結(jié)構(gòu)技術(shù)和建造超大型浮體,對促進(jìn)我國海洋資源的開發(fā)和利用、南海島嶼經(jīng)濟(jì)建設(shè)和旅游發(fā)展,以及維護(hù)我國海洋權(quán)益有著極為深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
據(jù)悉,中海油、中船第七○八研究所和上海交大聯(lián)合開展超大型海上浮式結(jié)構(gòu)物的863項(xiàng)目研究近期順利通過了國家有關(guān)部委的驗(yàn)收。根據(jù)這一構(gòu)想,未來在南海核心位置或?qū)⒊霈F(xiàn)一座超大型鋼結(jié)構(gòu)的港灣基地,作為人員、物資的轉(zhuǎn)運(yùn)基地和船只的避風(fēng)港。
據(jù)顏開透露,目前國內(nèi)對于這種大型海上基地的需求已經(jīng)非常迫切,除了海洋石油行業(yè)之外,中國海洋執(zhí)法部門和海南省也表現(xiàn)出了迫切的需求。目前,中船重工第七○二所也在積極組織攻克相關(guān)技術(shù)。
隨著國際上對超大型浮式結(jié)構(gòu)研究的逐步深入,其應(yīng)用也越來越廣泛。比如,美國非政府組織海洋家園協(xié)會的“海上城市”、日本清水科技公司的“睡蓮之家”、比利時著名建筑設(shè)計(jì)師文森特嘉勒博設(shè)計(jì)的“百合花瓣”以及其他海上城市設(shè)計(jì)的面世,給世人展示了一座夢幻般的漂浮在海上的城市,過去只有在童話故事中才有的場景,或許在不久的未來就能真正實(shí)現(xiàn)。
“海洋是全人類的共同福祉。歷史已一次又一次地驗(yàn)證了‘背海而衰、向海而興’不二法則。如今,經(jīng)過數(shù)十年的韜光養(yǎng)晦、忍辱負(fù)重,千載難逢的國際戰(zhàn)略機(jī)遇期又一次降臨到中國頭上。我們能否抓住這次機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢,這要看我們對于海洋戰(zhàn)略有怎樣的雄心、信心和恒信。對于海洋,我們再也容不得任何的猶豫和遲疑。因?yàn)槲覀儎e無選擇,我們必須走向深海大洋!令我們欣慰的是,在今年全國兩會上,我們已深刻感受到了中國進(jìn)軍深海大洋的雄心、信心和恒信,而這比黃金還要貴!”顏開滿懷豪情地向記者表示。在他堅(jiān)定的語氣里,記者仿佛聽到了海浪拍岸的聲音,這不僅是茫茫大海的深情呼喚,更是全國人民的共同心聲。