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"蛟龍"號深潛器設計者徐芑南專訪
2011-07-22 08:15:39   來源:文匯報    編輯:國際船舶網   我有話要說

據央視新聞聯播報道,今日凌晨3時,我國首個深海載人潛水器“蛟龍號”開始下潛5000米深度的挑戰。這標志著我國對深海的探測能力,已可與美國、法國、俄國、日本等潛海強國并駕齊驅。
一位75歲的老人,凝視著直播大屏幕。其實,他本想能跟船出海,親自為“蛟龍”的潛海值守在甲板上;其實,他還更希望能親自看一眼下潛過程中的各種數據,為最后7000米的海試提出改進意見。
他就是“蛟龍號”深潛器的總設計師——中船重工第七〇二研究所的徐芑南(芑,念qǐ)。
“在中國,他是深潛器總設計師的最合適人選。”幾乎所有的同事、同行都這樣認為,因為七〇二研究所最具備深潛器研制所需的系列試驗設備和相關的技術儲備,而徐芑南又先后擔任了五項載人和無人水下潛水器的總設計師和副總設計師,積累了豐富的設計經驗,他的人生高度,幾乎可以用中國深海潛水器的下潛深度來衡量。
他先后三次被評為江蘇省和無錫市勞模,曾被評為上海市科技功臣,有十幾個國家、部、省、市級科技進步獎項與他的名字相聯。在徐芑南眼中,這些都只是“副產品”,為國家設計出最需要的潛水器,讓中國具備從“淺藍”走向“深藍”的能力,這才是他最大的愿望。
“潛水”半世紀
■他畢業設計做的是水面艦船,工作后接受了水下潛艇結構的研發任務,專業慢慢從水面“潛”到了水下。
■潛水器分很多種,根據是否載人,分為無人、載人潛水器;根據與母船的聯系方式,分為有纜和無纜潛水器。幾乎所有種類的潛水器,他都做過了。
■徐芑南的夫人說,不管病有多重,人有多累,只要一提到潛水器,他的精神頭兒就會立刻旺盛起來。要是離開了潛水器,他就像丟了魂兒一樣。
“他這個人,沒有其他的愛好,只喜歡自己的專業。”徐芑南的夫人方之芬說,不管病有多重,人有多累,只要一提到潛水器,徐芑南的精神頭兒就會立刻旺盛起來。“要是離開了潛水器,他就像丟了魂兒一樣。”
有次海試,船上戰士發現樓上有個老頭兒總是坐著午睡。其實,這是徐芑南的一個習慣:看上去在閉目養神,實際上腦子里卻在“過電影”,潛水器的每一個細節,都在反復倒帶、播放,再倒帶、再播放。
這輩子,與潛水器的緣分結得那么深,徐芑南自己也沒想到。
上世紀50年代,正值中國工業大發(船機庫 位置)展,造汽車、造飛機、造輪船,是很多年輕學子的理想。1953年,高中剛畢業的徐芑南如愿考入了上海交通大學的船舶系。
本來,他的畢業設計做的是水面艦船,可分配到船舶研究所后,卻被派去做潛艇模型的水動力試驗,接著又接受了水下潛艇結構的研發任務。不知不覺,徐芑南的專業就慢慢從水面“潛”到了水下。
雖說被要求研究潛艇,可當時,徐芑南連潛艇的真實模樣也不曾見過。事有湊巧,正好國家要求年輕知識分子下連隊當兵,他就主動請纓,前往青島的潛艇基地。
為了熟悉潛艇,徐芑南向支隊長要求當艦務兵。每天隨潛艇下海,在潛艇上跑前跑后,對徐芑南來說,這幾個月的收獲太大了。從從來沒見過潛艇,到把潛艇的各個艙段都摸了個滾瓜爛熟,“我終于知道我干的是什么,該怎么干了,連看圖紙的感覺都大不一樣了。”至今回想起來,徐芑南仍然覺得這是他人生中一段非常重要的時光。
從潛艇基地回來后,一項“主持卡箍聯接可拆式深海模擬設備及系統的設計和建造”的任務,就落在了徐芑南的肩上。
這一設備的主要作用是測試潛艇耐壓殼的穩定性。試想,在壓力巨大的深海,沒有安全的耐壓外殼,潛艇怎能下潛呢?正因為此,當時國外對中國實行嚴密的技術封鎖。
在徐芑南和課題組成員的努力下,在加工制造廠技術人員和工人師傅的支持下,只用了3年時間,就自行研制出了我國第一臺國際先進結構形式的壓力筒設備。70年代,他又開創性地提出了雙層、定比壓力的新結構形式,并建成了我國最大壓力筒設備及系統——其壓力達25兆帕、直徑達3.2米、高9米,這系列壓力筒群為我國水下艦船結構研究奠定了試驗研究基礎。
時光輪轉到上世紀80年代,潛艇技術轉向民用。隨著我國海洋工程(船型 船廠 買賣)的發展,對潛水器的需求越來越迫切,徐芑南也開始了他的“總師生涯”——
上世紀80年代,徐芑南作為總設計師,帶領七〇二研究所等5個單位的技術骨干,成功完成我國第一臺單人常壓潛水器和雙功能常壓潛水器的研制,達到當時國際同類產品的先進水平,填補了國內空白。
上世紀80年代末,徐芑南作為船舶總公司任命的總設計師,提出了趕超國際先進水平的具有光纖通信的纜控水下機器人設計方案及其技術途徑,這是以援救為主、兼顧海洋油氣開發的大功率作業型纜控無人潛水器。
上世紀90年代起,徐芑南任我國第一臺自行研制大深度無纜智能型水下機器人“探索者”號的副總設計師,以豐富經驗成功完成了該項目的總體設計和載體系統的研制。
1992年起,徐芑南同時還擔任了6000米自治水下機器人的總設計師,潛深6000米的自治水下機器人是當今國際高新技術先進水平的反映,它可到達地球94%海域進行考察。
2002年,已66歲高齡的徐芑南又挑起了7000米載人深海潛水器的總設計師重擔,將挑戰7000米作業的最終目標。
潛水器分很多種,根據是否載人,分為無人、載人潛水器;根據與母船的聯系方式,分為有纜和無纜潛水器。徐芑南用一句話概括:“幾乎所有種類的潛水器,我都做過了!”而與他合作過的人,無不感嘆:老徐是全身心投入做總師的!
有人說,他心細如發,事無巨細都會考慮妥帖。的確,每次出海做試驗前,徐芑南還會與工人師傅一起先上船考察,什么東西放在哪里,如何固定防止海浪顛簸,甚至用水、用電的接口,他都會事先考慮妥當。“跟著老徐,東西搬上船,總是一放就準!”七○二所的老師傅們提起徐芑南,個個都十分佩服。
每次出海,從離港到目的海域,常會有幾天的航程。每到晚上,海風輕拂,大家就會聚在甲板上,或休息,或看電視,唯有徐芑南卻幾乎從不參與這些活動。他獨自端坐在艙內思索,忽然想到什么,就立刻找人問——這些都已是徐芑南眾所周知的習慣。
有人說,他胸懷大局。的確,徐芑南說,作為總設計師,就是要把頂層設計做好。“一個潛水器有多個分系統,即使每個分系統都做得很好,放在一起卻未必會拼成一個性能優良的潛水器。”他說,“所有系統之間一定要相互配合,相輔相成才行。”
就因為心里只想著“做好潛水器”,淡泊名利是徐芑南的一向信念。“他就想做潛水器,其余的他都不在乎,只要為國家做出潛水器,他這一輩子就感到欣慰了!”老伴盡管心疼,卻也拗不過他。
66歲再“掛帥”
■2002年6月,7000米載人深海潛水器正式被列為863計劃“十五”期間重大專項,總師非徐芑南來當不可。他心動了,但家里人不同意:身患心臟病、高血壓、偏頭痛,一只眼睛僅存光感,怎么還能去干這么辛苦的工作?!最終,年近九旬的老母親同意了:“你去做吧!不做你會生病的。”
■需要攻克的技術難題堆積如山,最困難的是缺人。幾位已經退休的老研究員被請了回來,又加緊培養年輕人。“蛟龍號”的研發聯合了幾十家科研單位,各種事務千頭萬緒,但所有合作者對徐芑南這位總師,卻是眾口一詞地贊揚。
早在1998年,徐芑南就與老伴一起,遠赴美國,和兒子、孫子同住,享受天倫之樂。然而,2000年12月深夜的一個電話(產品庫 求購 供應),讓一切都來了個180度大轉彎。
對徐芑南的職業生涯而言,7000米是一個從未挑戰過的深度,更何況還是載人下潛。
“目前,世界上只有美國、法國、俄羅斯、日本等國相繼研制成功了5艘深海載人潛水器,這些潛水器到達范圍遍及海洋的大陸坡、海山頂、火山口、洋脊以及6500米深的洋底,在地質、地球化學、地球物理和海洋生物等方面取得了大量的重要發現。”他說,中國不能只做一個“旁觀者”。不過,由于“用戶需求不明確”、“技術面臨巨大挑戰”等原因,7000米載人深潛器遷延多年不曾立項。
2001年1月,在中國大洋協會的組織下,國內科技界和海洋界的10位院士和15位教授級專家與國家發改委、財政部、科技部、外交部的有關領導進行深入探討后,終于達成了研發載人深潛器的共識。
在立項前選總設計師時,大家不約而同地想到了徐芑南,“他是總師的最合適人選”。可當時他已經66歲了——按國家863重大專項總設計師要求,年齡不應超過55歲,科技部特為他破此先例。
有一天深夜11點,中國工程院院士、七○二所原所長吳有生的電話,打到了徐芑南家中:“7000米載人深海潛水器立項了,我們想來想去,這個總師非你老徐來當不可!”
潛水器,在徐芑南的生命中,是永遠割舍不下的一段緣分,尤其是7000米載人深海潛水器,更是他多年的心愿。
他心動了,但家里人不同意:老人身患心臟病、高血壓,還有偏頭痛,一只眼睛已僅存光感。參加6000米自治水下機器人的海試歸來時,心臟早搏一天查出16000多次——是該好好休養的時候了,怎么還能去干這么辛苦的工作?!
可徐芑南說:“我一思考潛水器的問題,頭就不痛,不思考就痛。還是接下這個任務,讓我感覺舒坦。”最終,他年近九旬的老母親同意了:“你去做吧!不做你會生病的。”
2002年6月,科技部正式把7000米載人深海潛水器列為863計劃“十五”期間重大專項,即現在的“蛟龍號”。
一般來說,深度每增加100米,就會增加10個大氣壓。7000米的海底,壓力將高達700個大氣壓。在這樣的壓力下,要讓人潛到大洋深處,潛器載人艙殼必須承受巨大的深水壓力,而艙內同時還要保持與陸上相同的大氣常壓、氧氣、二氧化碳的濃度,還要控制合適的溫度、濕度。同時還要保證各種元器件能正常工作、抵御海水侵蝕……需要攻克的技術難題真可謂堆積如山。
不過,最困難的是缺人。徐芑南回憶,當時七○二所的水下工程室正處于人才青黃不接的“斷檔期”。“當時最缺的就是40-50歲年富力強、富有經驗的人才。”
可是,要研制“蛟龍號”,總師班子就需要好幾個人:總設計師、副總設計師、總質量師……除此之外,深潛器的分系統有12個,每個都需要主任設計師。而且,由于國外技術封鎖,“蛟龍號”從最初設計到最終海試,都得自己做。這支研發團隊怎樣搭建呢?
徐芑南與第一副總設計師、七○二所副所長崔維成商量,將幾位已經退休的老研究員請了回來,又加緊培養年輕人。
這次,徐芑南所花費的心血,比以前任總師更要多上幾倍。“總師重要的是做好頂層設計,但更重要的是在實戰中帶出一支年輕的隊伍。”他說,年輕人有干勁,卻需要指點,總設計師一定要讓他們領會要干什么、怎么干。
葉聰,2001年大學畢業進入七○二所,就進入了深潛器的研發團隊,如今他已多次駕駛“蛟龍號”潛入海底,成了一個頗有名望的“深海的哥”,同時他也成長為一名總體主任設計師。
在他的記憶中,面對一群初出茅廬的毛頭小子,徐芑南既像嚴父,又像慈母。
潛器到達海底,會有一個“坐底”的動作,如果對潛器坐底的環境、情況了解不清,就可能造成潛器被卡在海底,無法返回的嚴重后果。葉聰說,學技術的人總是特別相信傳感器(產品庫 求購 供應)、數據,但徐芑南卻告訴他們,在如此深的海底,安全永遠是第一位的,因此不僅要看數據,更要直接觀察工況,才能掌握正確情況,采取合適的處置措施。因此,“蛟龍號”采用了最直接的方法——把專業攝像機直接裝在觀察支架上。
“我從沒見過他發火,他的確對我們非常耐心,還傾囊相授。”葉聰說,盡管很多時候面對徐老提出的問題,緊張得滿頭冒汗,卻從沒聽他呵斥過誰一聲。
“蛟龍號”的研發,聯合幾十家科研單位,各種事務可謂千頭萬緒。但所有合作者對徐芑南這位總師,卻是眾口一詞地贊揚。“互相補臺,互不拆臺”是徐芑南堅持的一個原則。
2009年,“蛟龍號”第一次海試,聲學系統就碰到了難題。徐芑南讓所有人都來一起幫忙解決問題。崔維成回憶,所有人都沒想推諉責任,而是一起找原因,“只對事,不對人”。后來,終于發現問題出在沒有考慮到母船的噪聲,僅一周工夫,在船上就把問題解決了。
在這種氛圍下,只要碰到問題,不僅來自各單位的研究人員都會全力以赴,連船上的大副、船員,以及工人師傅都會來幫忙出主意。
海試初期,“蛟龍號”水面無線通信的距離遠不能達到設計要求,大家分析了一些原因,可改進效果不大,最后在大副幫助下,找出原因是與高頻通信電纜(產品庫 求購 供應)不匹配,轉接又太多,造成信號大量衰減。又有一次,蓄電池(產品庫 求購 供應)箱內銀粉漏出,難以清除,是工人師傅想出了用面粉團粘除的“土辦法”……
一次,原科技部部長徐冠華上船視察,看到了深潛器團隊的精誠合作,贊嘆說:“當年‘兩彈一星’的精神,我在你們的團隊看到了。”
意猶未盡
■“蛟龍號”就是為7000米的深度設計的,就是為了探秘深海世界,造福人類。此前已經歷了1000米、3000米海試,這次又面臨新的挑戰。
■“我的腦海中,經常想象這樣一幅畫面:我們的潛航員駕駛著我國自主建造的深潛器,在大洋深處航行,帶回各種礦物資源、前所未見的物種,造福我們的社會和人民。”徐芑南說,“等到那一天,我覺得我的使命可以算完成了。”
“蛟龍號”出海前一個多月,記者在維修車間里,見到了徐芑南。
他也像當年在甲板上一樣,背負著雙手,東看看西瞧瞧,想起什么問題,就找人商量。已經75歲的他,還是堅持每天上午來車間轉上一圈。
“今年,我不能跟出海了。”他的聲音里有些落寞。
“蛟龍號”1000米海試,徐芑南跟船出海。每次潛器下水,他從不安穩地坐在指揮室里,而是一連幾小時值守在水面控制室里,盯著海面,不放過水聲通信傳回來的每一句語音——盡管接連好幾個小時的海試,傳回母船的語音不過十幾句,但他一句也不愿錯過。
另一位副總設計師胡震告訴記者,徐老上船的行李中,花花綠綠帶了好多藥,吃藥就像吃飯一樣頻繁。即便如此,在近二個月的海試中,徐芑南除了因病不得不上岸休息了10天,剩下的時間都和年輕人一樣,堅守在船上。
“‘蛟龍號’完成7000米任務后,我就真的退休了。”徐芑南說,他畢生的心愿就是看到“蛟龍號”成功下潛到7000米的海底。他總是對年輕人說:“你們趕上了好時候,一進所就碰上了‘蛟龍號’立項,我可是等了一輩子啊!”
說到大洋的海底世界,徐芑南的語速快了起來:“海底有好多資源,等著我們去發現、去利用,我們不能落在別人的后面!”海底有石油,海底有許多未知的生物,還有錳結核、鈷結殼、熱液硫化物……“蛟龍號”的立項目的就是為了探明神秘的深海世界,造福人類。
相比國際上現有的大深度載人潛水器,“蛟龍號”有幾個主要獨特之處:第一,具有先進的近底自動航行功能和懸停定位功能,便于目標搜索和定位;第二,具有高速水聲通信功能,可以將潛水器在水下的語音、圖像、文字等各種信息實時傳輸到母船上,母船的指令也可以實時地傳給潛水器;第三,我國自行開發研制的充油銀鋅蓄電池與國外同類潛水器相比,容量是最大的,從而保證了水下作業時間。
“‘蛟龍號’的設計下潛深度是7000米,但很多部件都通過了近8000米深的水壓力試驗考核。”徐芑南說,“蛟龍號”就是為7000米的深度所設計的,此前已經歷了1000米、3000米海試,這次又面臨著新的挑戰。
“與3000米海試相比,主要改進之一就是高清攝像系統的升級。”這樣中央電視臺能夠對5000米下潛進行直播,讓徐芑南感到非常欣慰。因為這次出海,航程較遠,根據規定,超過60歲人員一律不可跟船出海,“有了直播,在家也好看實況了。”他夫人說,“否則老徐還不知要怎樣牽腸掛肚呢。”
另一點令徐芑南感到自豪的是,“蛟龍號”是我國自行設計、自主集成、獨立進行海上試驗的,一些關鍵部件和系統,如充油銀鋅蓄電池、生命支持系統、應急拋載機構、高速水聲通信、水聲電話、測深側掃聲納、運動控制系統(產品庫 求購 供應)……都是我們自主研制與開發的。
為了趕上世界先進水平,實現跨躍式發展,適當采購當時國內條件尚未成熟的國外現成產品,那也是現實的。關鍵是我們已組織了國內優勢單位,對引進件進行了消化吸收,并加以開發創新,以提高部件國產化率。
“我的腦海中,經常想象這樣一幅畫面:我們的潛航員駕駛著我國自主建造的深潛器,在大洋深處航行,帶回各種礦物資源、前所未見的物種,造福我們的社會和人民。”徐芑南說,“等到那一天,我覺得我的使命可以算完成了。”