有一頭“大鐵?!?,能一下潛到我國南海海底。它高7.6米、“腰圍”10米、重達12噸。
別看它“膀大腰圓”,身手可不凡——在水深2000米的南海海床上降落,成功將鉆頭打入231米的深度,一舉創(chuàng)下世界紀(jì)錄!
這頭“大鐵?!泵小昂E"蛱枴?,打造它的首席科學(xué)家是湖南科技大學(xué)教授萬步炎。
“手握‘金剛鉆’,才不會受制于人?!睆木芙^國外高薪工作毅然回國,到帶領(lǐng)團隊從零開始自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù),萬步炎的信念始終樸素而堅定?!霸谏詈:5足@超過200米,這意味著我國在理論上具備了海洋礦產(chǎn)資源全覆蓋的勘探能力?!?/span>
這是萬步炎送給祖國最深沉的禮物……
向最難處攻堅——
“越是遇到困難,越要‘鉆’透一切困難”
時間,撥回到2021年4月7日。
入水!下放!鉆進!
隨著鉆探一點一點深入,顯示屏上的數(shù)字不停跳動,0到3,3到6,6到9……直到231米!
控制室里的萬步炎長長舒了一口氣,眼眶泛紅。
“太好了,我們成功了!”人群中爆發(fā)出歡呼聲。
南海2000米水下,成功下鉆231米,保壓取到天然氣水合物(可燃冰),“海牛Ⅱ號”做到了!這不僅填補了我國海底鉆深大于100米、具備保壓取芯功能的深海海底鉆機裝備的空白,還刷新了世界深海海底鉆機的鉆深紀(jì)錄。
茫茫深海,鉆機如何承受高壓?如何安全地放下去收回來?如何供電、通信、操作?怎樣確保取芯的精準(zhǔn)性、可靠性……說起那段難忘的經(jīng)歷,萬步炎深有感觸,沒有什么是發(fā)奮圖強不能解決的。
海底地形復(fù)雜、環(huán)境多樣,開展海洋礦產(chǎn)資源勘探和海底工程地質(zhì)勘察,離不開深海鉆機裝備。
“可以說,深海鉆機裝備發(fā)展水平,直接決定了深海礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)的廣度、深度和精度?!比f步炎說。
“海牛Ⅱ號”看上去是個龐然大物,但到了海底,卻像泥鰍一樣靈活,易操作、多功能、高效率、低成本,獨創(chuàng)巖芯管全長直接密封保壓取芯原理、技術(shù)與工藝,取出來的可燃冰保壓保存率超過80%,領(lǐng)先國外相關(guān)技術(shù)。
“海上摸爬滾打這么多年,最不怕的就是困難,越是遇到困難,越要‘鉆’透一切困難?!比f步炎說。
某次海試期間,“海牛Ⅱ號”配套收放絞車系統(tǒng)出了故障。鉆機懸吊在水下1000米,收不回也放不下。團隊緊急聯(lián)系丹麥廠家、求助國內(nèi)代理商,得到的回復(fù)都是“無能為力”。
“多少大風(fēng)大浪都經(jīng)歷了,決不能被這點困難嚇住。我們自己修!”萬步炎帶領(lǐng)團隊成員嘗試各種辦法,最后決定搭建一個臨時液壓系統(tǒng)。經(jīng)過近30小時奮戰(zhàn),“海牛Ⅱ號”鉆機在臺風(fēng)到來前,被完好無損地回收到甲板上。
“現(xiàn)在,我國‘海牛號’系列鉆機已經(jīng)具備了作業(yè)全過程智能感知與控制能力,海底鉆機在機載攝像頭完全看不清的情況下也能開展‘盲鉆’作業(yè)?!比f步炎說著,眼神中透著自信,“‘海牛Ⅲ號’研發(fā)已經(jīng)啟動,只有‘深潛’才能探索更深的海底世界!”
出路只有自主研發(fā)——
“別人能做到的,我們一定能做到”
誰能想到,這位中國海洋資源勘探技術(shù)先驅(qū)者,是半路出家。
1985年,萬步炎從中南礦冶學(xué)院地質(zhì)系探礦工程專業(yè)研究生畢業(yè),被分配到長沙礦山研究院工作,主要從事陸地礦產(chǎn)的勘探開發(fā)。一次偶然的機會,他接觸到了“海洋采礦”這個陌生領(lǐng)域,發(fā)現(xiàn)我國海洋勘探開發(fā)技術(shù)嚴(yán)重落后于發(fā)達國家。
發(fā)達國家在國際公?!芭荞R圈地”,許多優(yōu)質(zhì)海洋礦產(chǎn)資源都被他們盡收囊中。為擺脫我國在這一研究領(lǐng)域的窘境,長沙礦山研究院組建了海洋采礦研究室,一位老專家找到萬步炎,問他有沒有興趣加入。
“雖然我沒有干過,但我愿意試一下。”萬步炎沒猶豫,“一切從頭開始,但我相信有一天一定能將研究成果應(yīng)用到祖國的大海上?!?/span>
1998年,萬步炎第一次登上遠(yuǎn)洋科考船,讓他驚訝的是,小到樣品管,大到取樣器、地質(zhì)絞車,船上幾乎所有鉆探裝備都是“洋品牌”。然而,國家花重金從國外租來的海底鉆機,整整一個航次都顆粒無收。
“只能自主研發(fā)!”萬步炎被刺痛了。第二年,他們毅然接下研發(fā)首臺國產(chǎn)深海鉆機的任務(wù)。
“研發(fā)之初,沒有任何可借鑒參考的技術(shù)資料,只能自學(xué)機械設(shè)計、電子技術(shù)和自動控制等知識,在此基礎(chǔ)上,再進行畫圖、設(shè)計、生產(chǎn)、加工、組裝、試驗……我們一次次失敗,又一次次重新開始。”
歷時4年,研發(fā)終于成功了,遼闊海域打下第一個“中國孔”。
但探索,遠(yuǎn)未止步。
0.7米、5米、20米、60米、231米……從推開深海一條門縫到打開深海大門,從落后于人到實現(xiàn)技術(shù)超越,這231米,前前后后走了20多年。
萬步炎終于拔出了“技術(shù)落后”這根扎在他心頭多年的刺。
“別人能做到的,我們一定能做到,別人還沒有做到的,我們中國人也能先他們一步做出來。”在萬步炎看來,正因為堅持獨立自主研發(fā),不照抄國外技術(shù),才取得了領(lǐng)先西方的成就。
“目前,我們擁有150多項國家專利、16項國際發(fā)明專利。”萬步炎告訴記者,“海牛Ⅱ號”不論在鉆探深度,還是功能、性能、作業(yè)效率及成本等,均優(yōu)于國外同類裝備,而且所有關(guān)鍵技術(shù)均為自主研發(fā)。
“10多年前,科考船上幾乎所有設(shè)備都是進口的,如今國產(chǎn)裝備占到80%以上,未來這一比例會越來越高。”萬步炎無比自豪。
錨定國家所需——
“牛有鉆勁、有干勁,我這頭牛還要給國家多作貢獻”
“國家落后于人的地方,就是我們努力的方向”。
這是掛在萬步炎實驗室“海牛樓”入口處的標(biāo)語,每天都在時刻提醒他和團隊:研究,就要錨著國家需要去!
他們是這么說,也是這么做的——
“海?!毕盗猩詈:5足@機系統(tǒng)與取芯技術(shù),解決了我國深海海底固體礦產(chǎn)資源鉆探、深海海底工程地質(zhì)勘察、海底天然氣水合物大孔深全孔全程保壓取芯等關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”難題,打破了我國可燃冰勘探技術(shù)裝備對國外的長期依賴,所有研究成果均在國家重大工程中得到廣泛應(yīng)用并取得重大勘探成果。
如今,我國多條海洋科考船配備了萬步炎團隊發(fā)明的專利設(shè)備,在太平洋洋底以及我國南海、東海等海域鉆下了一個又一個“中國孔”。未來,在國家大洋多金屬硫化礦、海底天然氣水合物、深海稀土資源等大規(guī)模詳勘,以及國家深水油氣田工程地質(zhì)開發(fā)、海上風(fēng)電場開發(fā)等方面,“海?!毕盗泻5足@機的作用將更加凸顯。
“科學(xué)研究不是自娛自樂,所選擇的方向應(yīng)該解決實際問題?!比f步炎的心中,“國家”二字最重,“牛有鉆勁、有干勁,我這頭牛還要給國家多作貢獻?!?/span>
當(dāng)前,“海牛Ⅱ號”還在海上工作。深淵海底被稱作深海的“珠穆朗瑪峰”,因其獨特的洋殼板塊地質(zhì)構(gòu)造、極端深淵環(huán)境和生物群落,成為人類全面認(rèn)識海洋、經(jīng)略海洋、研究海洋的重要一環(huán)?!拔液汀E!瘓F隊下一步要向著更深更廣袤的海底挺進?!比f步炎自信地說。
(記者張勝 禹愛華 龍軍)