語音播報
時隔兩年,茫茫太平洋的一幕幕場景依舊清晰如畫:“探索一號”船圍繞著馬里亞納海溝這片特殊而神秘的海區(qū)往復(fù)穿梭,履行著它遠(yuǎn)洋深淵科考的處女航。靜謐的夜晚,連綿不斷的海風(fēng)和海浪交織演奏著大海特有的狂想曲。繁星一片,映亮了船尾甲板上亭亭玉立的“小黃人”——全海深A(yù)RV。如今,再次面對眼前的“小黃人”,過往的歲月一幕幕重現(xiàn)……
陪我成長
2003年,我的導(dǎo)師,時任中科院沈陽自動化研究所水下機器人研究室主任、現(xiàn)中科院深海所總工張艾群研究員提出了自主/遙控混合式水下機器人的理念,并命名為自主遙控水下機器人,即Autonomous and Remotely operated Vehicle(以下簡稱ARV)。從此,水下無人潛水器領(lǐng)域誕生了一個新的成員。同年,我有幸入所攻讀研究生,并在第一時間加入當(dāng)時處于ARV關(guān)鍵技術(shù)研究階段的課題組。
光纖,作為ARV的大動脈,對于水下機器人而言是一種全新的探索和嘗試。在第一型ARV面世之前,大部分的研究和攻關(guān)均是圍繞光纖展開,包括光纖密封、光纖通信、光纖受力、光纖耐壓等?,F(xiàn)在回想,那時剛剛從學(xué)校課堂走出來的我,幾乎是以一個觀摩者的角色,目瞪口呆地看著前輩們熟練地操作和測試,當(dāng)時的感覺就是兩個字——“奇妙”。
或許是這顆好奇心作怪,我很快加入了第一型ARV課題的研究。2005年,第一型真正意義上的ARV功能樣機SARV-A誕生,其中S是代表我們想賦予她小型化(small)和智能化(smart)的愿望,寓意小巧玲瓏。SARV-A有著傳統(tǒng)AUV(自主水下機器人)般修長的身材、優(yōu)雅的線型和柔美的曲面,最為引人注目的是在其背脊與艉部的過渡處,一根纖細(xì)的光纖似嬰兒的臍帶一樣,蜿蜒連接至主控制臺。很榮幸,我能在“醫(yī)術(shù)”還不高明的情況下,在她需要照顧和治療的時候發(fā)揮作用,用我的笨手笨腳保障她順利完成湖上的綜合測試。
在品嘗到ARV帶給我們對水下機器人全新認(rèn)識和體驗之后,第一次面向海洋工程應(yīng)用,我們榮幸地接受到北京奧運會青島海上項目安全保障方面的項目需求,于是在2006年,SARV-R應(yīng)運而生。這是ARV第一次品嘗到海水的滋味,她也不辱使命,憑借其實時的在線觀測和識別能力,圓滿完成了既定目標(biāo)。
奔赴北極
ARV的能力得到越來越多權(quán)威人士的認(rèn)可,而其前進(jìn)的腳步也絲毫沒有停歇。2008年,面向北極科考的應(yīng)用任務(wù),ARV的技術(shù)方案得到“863”專家的一致認(rèn)可,第一次在國家層面上獲得ARV的立項資助。當(dāng)時我已經(jīng)成長為課題組主力成員,深知這是機遇與風(fēng)險并存的挑戰(zhàn)。一是在時間方面,項目立項到北極科考航次,留給ARV研制和測試的周期僅有七八個月,與時間賽跑是必要的;二是在技術(shù)層面,北極的極端環(huán)境對設(shè)備的各個環(huán)節(jié)均提出不同尋常的挑戰(zhàn),小到艙體內(nèi)的電子器件,大到搭載在設(shè)備上的傳感器單元,能否經(jīng)歷得住北極極端天氣和海冰的考驗,起初仍是一個問號。
至今都難以忘記那短暫而又漫長的半年是如何度過的:燈火通明處,幾個漢子在俯身雕磨;通宵達(dá)旦時,我們感嘆時間溜走太快。然而,當(dāng)北極ARV最終如期搭上雪龍?zhí)柋几氨睒O時,送行的課題組成員無不動情處潸然淚下,這是對那段歲月最好的敬意。
ARV從北極回來了,帶回了勝利的消息,也帶回了兩年后的目標(biāo)和期望。還好,這次是兩年,我們有充分的時間和理由把ARV打造成適于北極科考的應(yīng)用性平臺。2010年,當(dāng)ARV再次出現(xiàn)在奔赴北極科考的航次上,她的容顏更加俊俏,她的五官更加協(xié)調(diào),她的性能也更加完善。這次的她,不僅能加速跑,而且能在加速中玩出“花式動作”,沿著科學(xué)家畫出的軌跡路線潛沒出行。最終的成果驗證了我們的想法和做法,我們對ARV的手術(shù),成功!
直擊痛點
依然記得,2015年7月1日,當(dāng)時被稱之為“大白”的ARV第一次品嘗到歷經(jīng)一年設(shè)計攻關(guān)后的甘甜美酒——下水。大連獐子島海域的50米級測試,淺嘗輒止,問題暴露不夠;南海3000米級深海挑戰(zhàn),雖然贏得數(shù)據(jù),但在航次時間緊張、海況天氣多變、風(fēng)險分析不足等多重因素下,最終輸?shù)靡凰?,慘不忍睹。我們本應(yīng)該取得更好的成績,就差那么短短的幾米,整個事件就趨于完美,多么痛的領(lǐng)悟!
再次與時間賽跑,三亞飛回沈陽,改進(jìn)工藝,離線測試篩選;沈陽飛到三亞,再次在線測試,眾目睽睽下,殘酷的測試結(jié)果再次擊倒幾乎每位課題組成員。原本志在必得的深潛目標(biāo),在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下確認(rèn)無法實現(xiàn),我的情緒與三亞的高溫形成了鮮明的對比,低到了冰點……
開船的前夜,我們?nèi)栽谏詈K鶠锳RV準(zhǔn)備著可能具備深潛條件的備件,用心培植著最后的稻草。與在三亞爭分奪秒相比,航渡期間的時間是何其寶貴。課題組繼續(xù)著在陸地上開展的測試總結(jié)和方案擬定。
任務(wù)說來就來,還好,我們已有準(zhǔn)備。2016年7月1日,100米、500米、1000米、2000米,當(dāng)下潛深度超過去年南海深潛的2784米時,我知道,此刻的我們可以扶著ARV俊俏的身姿,筆直地站起來了。
當(dāng)深度數(shù)值越過3000米后,和ARV一起步履維艱走過來的我們,激動興奮之余,心中不免幾絲擔(dān)憂,畢竟壓力測試后的光纖模塊承壓能力恢復(fù)幾成,心中的確沒底。箭在弦上,只能默默祈禱……4000米大關(guān),我們幾乎要大喊一聲,但生怕驚嚇到在水中默默下潛的ARV,畢竟這個深度已經(jīng)接近她的極限,觸發(fā)應(yīng)急拋載的手指已經(jīng)搭在觸摸按鈕之上,視頻信號略一變化,將無條件啟動安全使命??諝鈳缀跄郎?,狹小的操作間中只能聽見“砰砰”的心跳聲……
或許是心跳聲音太大驚嚇到了她,4019米剛剛跳過,屏幕上ARV由穩(wěn)定的姿態(tài)突然搖擺起來,第一反應(yīng),拋載了,而且是熔斷絲發(fā)揮作用啟動了安全拋載,密切關(guān)注著深度變化,沒錯,ARV有上浮的趨勢。為了ARV的安全,當(dāng)機立斷,毫不猶豫地主動拋掉另一塊壓載,啟動全面拋載上浮模式,2秒鐘內(nèi)確認(rèn)ARV上浮狀態(tài)后,迅速切斷光纖,于是屏幕上的視頻窗口變?yōu)槠岷谝黄?,接下來,我們要做的就是靜靜等她浮出水面,接她回來。
她真的很爭氣,超預(yù)期地完成了她的首次深潛;她也真的很努力,提前10分鐘浮出水面,并吹著喇叭向我們展示她所在的位置。母船在向她靠攏,駕駛臺激動瞭望的人驚呼“看到了”,我長出一口氣,微笑著走向甲板。潮起潮落,幾度輪回。ARV的路還很漫長,而我愿意一直陪你在路上,并肩同行。
(作者:唐元貴,系中科院沈陽自動化所研究員。記者沈春蕾采訪整理)
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