其实,当初刚接到研究任务的时候,徐芑南已近古稀之年,而当时他也是临危受命。“因为我所在的单位中船重工702研究所,这方面的人才有的退休,有的转岗,后来领导找我谈话,问我是否愿意挑起这个担子,我当时没多想就答应了。因为我做了一辈子的深潜技术研究,大都是深潜机器人,载人深潜一直是我的一个梦想。”
就这样,徐芑南被任命为载人深潜器总设计师。对于67岁的他,这是机遇,也更是挑战。
经过多年的努力,徐芑南所带领的设计小组终于实现了耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术的突破。2007年8月底,载人潜水器成型“出炉”了。
“图纸上画了无数遍、脑海里想了无数遍、做梦里见到过无数遍,这次终于成真了,我们国家终于有了自己的载人深潜器了。”回忆那一刻,这位老人脸上洋溢着童真般的喜悦和自豪。
设计标准与“神六”相当
在设计过程中,让徐芑南记忆深刻的海试潜水器的生命支持系统,设计标准不亚于“神六”宇航员安全保障系统。“在大洋深处,舱内必须保持氧气、二氧化碳达到一定浓度,同时也要保持舱内拥有正常的舱压、温度、湿度,还要保证不能有异味。所以,我们在‘蛟龙号’潜水器中装配了生命支持系统和两套氧气供给系统,力求万无一失。”徐芑南说。
众所周知,水下压力很大,载人潜水器要想自由上下,常规来说就必须得有能量来源,但这无疑会要求增加潜水器的重量,而增加重量必然会影响整个潜水器的安全,怎么办?
徐芑南最后把宝押在了“深潜器无动力下潜上浮技术”上。“我们在潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整。在下潜过程中,压载铁使潜水器具备负浮力,按照一定速度下潜;当潜水器到达设定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器处于零浮力悬停状态,保持在这个深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压铁,使潜水器具备正浮力,按照一定的速度上浮,到达水面。”
按照这样的设计,“蛟龙”号载人潜水器最快下潜上浮速度是42米每分钟,也就是说到达7000米海底大约需要3个小时。
根据计算,如果到达7000米深度,潜水器手掌大小的面积将承受70多吨的压力,而这对潜水器抗压也是一种考验。“潜水器大部分结构由钛合金构成,在潜水器外表加装的是70多毫米的钛合金壁,能够抵挡住超高压。海试前,我们还模拟了一个压力桶装置里,相当于7000米深处海水压力,对每个部件进行了考验。”徐芑南说。
徐芑南说,“蛟龙”号上配备多种高性能作业工具,确保它在特殊的海洋环境或海底地质条件下完成保真取样和潜钻取芯等复杂任务。