11月28日，“奋斗者”号全海深载人潜水器圆满完成万米深潜海试任务，顺利返回海南三亚。
“奋斗者”号正在布放入水，准备开展下潜作业。图：中国科学院
10月10日，“奋斗者”号从三亚崖州湾南山港码头启航，前往西太平洋马里亚纳海沟海域实施万米深潜试验任务。此后，一路捷报频传——
10月27日，下潜首次突破万米；11月10日，创造了10909米的中国载人深潜新纪录；11月13日，完成了世界上首次载人潜水器与着陆器在万米海底的联合作业，并进行了视频直播……截至11月19日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟海域共开展了13次下潜，其中8次超过万米。
“奋斗者”号是国际上首次可以同时搭载3人下潜的万米载人潜水器。本领如此高超，要归功于它有着一颗强大的“中国心”，在多个关键技术和重要材料领域，拥有很高的国产化程度，核心部件国产化率超过96.5%。
抗高压
潜入万米海底，首先要攻克的难关就是巨大的水压。马里亚纳海沟完全黑暗、温度极低，是地球上环境最恶劣的区域之一。海沟1万米深处，水压接近1100个大气压，相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。“奋斗者”号如何做到在万米海底自由行走？
关键在于载人舱。载人舱是全海深载人潜水器的核心关键部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障，也标志着一个国家载人潜水器的技术水平。
“奋斗者”号正在注水下潜。图：中国科学院
在万米海深的极端压力条件下，按照“奋斗者”号的目标尺寸和厚度要求，以往深潜器使用的材料都已不能达标。中科院金属研究所联合国内多家企业和研究所，经过一系列调研论证、研究实验，攻克了关键技术瓶颈，独创新型钛合金材料Ti62A，成功解决了载人舱材料所面临的强度、韧性和可焊性等难题。
操控准
深海一片漆黑，地形环境高度复杂，“奋斗者”号要避免“触礁”风险，得依靠控制系统的精准指挥。
“奋斗者”号。图：中国科学院
为此，中国科学院的科研人员，针对深渊复杂环境下一系列技术难题进行了攻关，让“奋斗者”号的控制系统实现了基于数据与模型预测的在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制以及海底自主避碰等功能。
中科院沈阳自动化研究所研究员、“奋斗者”号副总设计师赵洋说：“我们设计的神经网络优化算法，能够让‘奋斗者’号在海底自动匹配地形巡航、定点航行以及悬停定位。其中，水平面和垂直面航行控制性能指标，达到国际先进水平。”
此外，研究人员还为“奋斗者”号装上了一双高度灵活且有力的“手”。“潜水器使用了我们研发的两套主从伺服液压机械手开展万米作业，每套手有7个关节，可实现6自由度运动控制，持重能力超过60公斤，能够覆盖采样篮及前部作业区域，具有强大的作业能力。”研究人员说。凭借这双“手”，“奋斗者”号顺利完成了岩石、生物抓取及沉积物取样器操作等精准作业任务，填补了我国应用全海深液压机械手开展万米作业的空白。
“千里耳”
“亲爱的观众们，万米的海底妙不可言，希望我们能够通过‘奋斗者’号的画面向大家展示万米的海底。”11月10日8时12分，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，3名潜航员第一时间通过水声通信系统分享了心情。
作为“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁，这套水声通信系统实现了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输。相较于前两代的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，“奋斗者”号的声学系统实现了完全国产化。
搭载“奋斗者”号的“探索一号”船。图：中央广播电视总台
除了传递声音和影像，声学系统还能帮助“奋斗者”号在万米海底精确作业。比如，由声学多普勒测速仪和定位声呐及惯性导航等设备集成的组合导航系统，为巡航作业提供了高精度的水下定位导航。
“在11月16日的下潜作业中，借助组合导航系统和声呐设备，潜航员仅用半小时便成功取回了此前布放在万米海底的3个水下取样器，并通过水声通信机将取样画面回传至母船。” 作为此次“奋斗者”号的潜航员之一，中科院声学研究所高级工程师刘烨瑶说。
人民日报记者 吴月辉
