10909米！11月28日，海南三亚南山港，创造了我国载人深潜新纪录的“奋斗者”号全海深载人潜水器，凯旋而归。
累计完成30次下潜，其中8次突破万米，这个曾在太平洋马里亚纳海沟成功坐底10909米的“奋斗者”号，究竟是何方神圣？又身怀哪些独门绝技？
小编带您一起走近这个立下赫赫战功的“盖世英雄”、人类历史上第4艘全海深载人潜水器——“奋斗者”号。
建成世界最大全海深载人舱
上九天揽月，下五洋捉鳖。
走进神秘莫测的海底世界，一探究竟，2020年10月10日，“奋斗者”号从海南省三亚市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。
这次海底之旅，“奋斗者”号收获满满：
10月27日，下潜首次突破万米；11月10日，创造10909米的中国载人深潜新纪录；11月13日，完成世界上首次载人潜水器与着陆器在万米海底的联合作业，向全社会进行了视频直播。
一连串数字说明了什么？用专家的一句话概括：下潜深度是深海探索能力的一种象征，我国在大深度载人深潜领域已达到世界领先水平。
看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛。
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，标志着一个国家载人潜水器的技术水平。
而载人舱作为整个潜水器里规格最大的一个耐压容器，材料十分特殊，其成败直接关系着整个潜水器的成败。
此前，世界上最先进的全海深潜水器是美国2019年5月完成万米下潜的“极限因子”，其载人舱可搭载2人。可是，以往的深潜器主要使用Ti64材料。
“在万米海深的极端压力条件下，按照‘奋斗者’号载人舱的目标尺寸（容纳3人）和厚度要求，这种材料在强度、韧性等指标上都已不能达标。”中国科学院金属研究所研究员、全海深载人潜水器载人舱项目负责人杨锐说。
向着未知出发，2014年中科院金属研究所开始针对载人舱材料与制造等关键技术展开调研论证和预先研究。
最终，其独创的具有良好热加工成形和焊接成形性能的新型钛合金材料——Ti62A，成功解决了载人舱球壳的材料难题。
但这只是“万里长征走完了第一步”。
杨锐告诉记者，钛合金材料存在固有的“尺寸效应”，即尺寸和厚度越大，其均匀性和力学性能稳定越难以保证。这是其应用于深海极端高压环境必须跨越的障碍。
“金属所通过设计材料微观组织及其获取工艺，成功克服了钛合金的尺寸效应，建造成了世界最大、可搭载3人的全海深载人舱。”杨锐表示。
“下得去”还要“上得来”
深潜，深潜，载着人的“奋斗者”号要“下得去”，但还要能“上得来”。这就涉及到了中科院理化技术研究所研制的固体浮力材料。
固体浮力材料的作用是为潜水器的顺利下潜和安全上浮提供保障，其性能直接关系到潜水器与潜航员的安全，也是众多深海科学考察装备及实现海洋资源开发的核心材料。
然而，国产浮力材料研发的整体水平与国外差距很大，普遍存在密度高和强度差的问题。由于其制备技术难度大，世界范围内只有少数发达国家掌握核心技术，且对我国实行技术封锁。
“2012年，美国导演詹姆斯？卡梅隆乘坐‘深海挑战者’号，深潜到马里亚纳海沟后，上浮时潜水器的浮力材料已经出现问题，我们的‘奋斗者’号要满足反复深潜，技术挑战可想而知。”理化所研究员张敬杰说。
明知山有虎偏向虎山行。
在没有文献和经验借鉴下，理化技术研究所牵头开展了万米级浮力材料自主攻关，在前期多年技术积累基础上，制备出了具有高安全系数的万米级固体浮力材料并进行了批量化生产，解决了长期以来国产固体浮力材料强度差密度高的技术难题。
而这只是“奋斗者”号众多技术攻关中的一个缩影。
全国产化水声通信
“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’的画面向大家展示万米的海底”。
2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号成功坐底世界最深处马里亚纳海沟，三位潜航员第一时间通过水声通信系统向全国观众分享了他们的心情。
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。这个系统正是由中科院声学研究所牵头研制。
这一“国产化”有何现实意义？中科院声学研究所高级工程师、“奋斗者”号副总建造师、潜航员刘烨瑶举了两个例子。
比如，水声通信是“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁，可以实现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。
再如，在11月16日的下潜作业中，借助组合导航系统和声纳设备，“奋斗者”号潜航员仅用了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，成功实现“海底捞针”，并通过水声通信机将取样画面回传至母船。
“‘奋斗者’号的声学系统，突破了全海深难关，为全海深范围内的持续巡航作业提供了可靠的技术保障。”刘烨瑶称。
雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。
从攻克“蛟龙”号三大国际领先技术中的高速水声通信技术（声学系统）和自动航行与悬停定位技术（控制系统）两项，到实现“深海勇士”号常态化运维，再到“奋斗者”号研制与海试成功，中科院打造了一支深海领域的战略科技力量，汇聚了以“奋斗者”号、“深海勇士”号载人潜水器和“海翼”“海斗”“天涯”“海角”等无人潜水器为代表的深海装备集群，为开展深海深渊科学探索提供了有力支撑。
乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海。我们期待广大科技工作者再接再厉，再续辉煌！
经济日报经点科学工作室
记者：沈慧
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