深海捞“机”难在哪

2022-05-13 17:21:34 文章来源:网络

来源:**军网-解放军报

深海捞“机”难在哪

■王小飞姜子晗张国强

前段时间,英国皇家海军在东地中海海域打捞起一架失事的F-35B战机。这场历时3个多周的深海打捞行动,向世人展示了多种新技术。

打捞坠海飞机,堪称现实版“大海捞针”。要想在茫茫大洋上快速准确定位飞机和飞行员方位,需要多种专业力量协同配合和高新技术的投入使用。近年来,世界范围内的相关科研机构都在致力于研发先进的深海打捞和海上搜救技术,并尝试将其应用于各种海上飞行事故的打捞任务中。

那么,深海打捞到底难在哪里?需要攻克哪些技术难关?打捞战机与搜救飞行员又有哪些区别?请看本文为您一一解读。

法国打捞幻影-2000战机。资料照片

多管齐下,大洋深处上演“海底捞”

1966年的一个清晨,海面上薄雾弥漫,2架**军战机在西班牙帕利马雷斯的上空进行空中加油。突然,2架战机撞到一起,冒着尾**旋转坠入海中……

指挥室内瞬间陷入一片**寂,大家都被惊呆了——落水战机内有一颗威力巨大的氢弹,随时可能发生****。这起严重事故发生数个小时后,一场惊心动魄的“深海打捞”行动随即展开。

茫茫大洋上,氢弹落于何处?如何打捞?科研人员们犯了难。为了防止事件继续扩散,**军紧急召集数十名顶级专家商讨对策,一定要找到这颗“溺水氢弹”。随后,他们对水深、洋流和物体外形等诸多方面进行详细分析,花费数周时间推算出氢弹沉海的坐标方位。

拿到坐标方位图后,**军迅速派出海洋科考深潜器“阿尔文”号,先后下潜10次,在水下700米的一个斜坡上发现氢弹。又经过数周时间,终于将这颗“溺水氢弹”打捞上舰。这次实战经历,确立了定位计算与打捞作业相结合的深海打捞模式。

10多年后,**军深海打捞的“续集”再度上演。1976年,一架F-14“****”战机从“肯尼迪”号航母上坠入大西洋。为尽快找回战机,**军派出NR-1小型核潜艇前去搜寻。这艘潜艇全长30多米,犹如一条灵活的沙丁鱼,可以在近千米的深海中快速航行。

在“海底迷宫”,NR-1小型核潜艇穿梭于沟壑礁石之间,打开声呐系统快速搜寻“****”微弱的定位信号,工作人员紧盯屏幕,不放过任何可疑线索。4周后,“沉**”的战机残骸终于被发现,工作人员操纵机械臂将其“五花大绑”,拖拽着它浮出水面。

两次深海打捞经历,让**军高度重视发展打捞技术,相继研发出多款深潜打捞设备,形成一套模块化、可空运、可船载的**化设备系统,在全球8个地区进行预置,具备48小时快速响应能力。

在深海打捞技术领域,俄罗斯等国同样走在世界前列——俄罗斯研制的“萨尔马”大排水量冰下无人潜航器,可以在1000米水深航行10000公里,支持高纬度海域打捞任务;英国、意大利联合研制的某型无人遥控潜水器,可在6000米水深持续工作250个小时,其装备的大容量计算机,可实现资料处理和数据控制的高效运行,大幅提升**准操纵能力。

深潜追踪,三步探明“海底迷宫”

有人会问:在卫星定位技术发达的今天,找到一架坠海飞机有那么难吗?

2014年马航MH370失联航班搜救行动给出答案:在持续近4年的海上打捞无果后,马来西亚时任总理马哈蒂尔表示,搜索工作不可能无限期继续,“我们到了不得**止搜索的时候”。

困难,来自方方面面。仅以海水对于无线电波的传播影响为例:常见的定位信号会随着距离增加逐步衰减,即使是受海水影响较小的低频无线电波,在海水中每传递3米,其电波幅值也会衰减至原来的十分之一。

那么,面对重重困难,深海打捞团队又是如何进行“大海捞针”呢?

**步是回声定位。大部分现代战机都装有电子飞行记录仪,也就是大家熟知的“黑匣子”。“黑匣子”入水后,信标上的水敏开关启动声波信标工作,能够将位置信息通过加密的超声波信号向外发射,可在6000米水深正常工作30天左右。这些信号可以被拖曳式声呐探测,计算出声源大概位置,再使用可以定位信号来源方向的水听器,判断出残骸位置。

即使有了这些“法宝”,水下定位依然面临诸多难题。以马航MH370失联航班搜救行动为例,搜寻中使用的TPL-25拖曳式定位仪**快航行速度仅5节,比人们骑行速度还慢。在搜索海域不确定的情况下,即使多个定位仪同时工作,想要找到“黑匣子”还是很难。因此,飞机落水区域的前期推算至关重要,搜寻范围越小,定位成功率越高。

第二步是深潜作业。目标一旦确定,就轮到深潜器闪亮登场了。深潜器拥有大功率的“头灯”、强**有力的“手臂”和灵活敏捷的“身躯”,工作人员通过深潜器上的摄像头可以实时观察水下情况,在飞机的**佳承力点进行切割、钻孔、挂上紧固件和安装绳索等操作,将飞机残骸牢牢捆绑,完成抓捕动作。

为了提高深潜器的作业效率,荷兰一家公司为新型深潜器安装了2个多功能机械手,并配备自动跟踪功能,操作员只需发送简单指令,便可以监控深潜器执行水下任务。2012年,在一次北大西洋海域打捞任务中,该型潜航器在4700米的深海区域,成功将上千件物品碎片**囊中,高效完成重达48吨的残骸打捞任务。

第三步是专业回收。要在暗流涌动的深海区域成功抓取动辄数十吨的飞机,深潜打捞船必不可少。深潜打捞船上的折臂伸缩吊,在打捞深海重型部件中发挥着重要作用,既可以整机起吊也可以网罗碎片。

然而,光有“力量”还不够,受海上风浪影响,起吊过程中的缆绳拉力会随着浪涌剧烈变化,极易超出缆绳承力极限。例如,**军在打捞F-14战机时,曾连续发生缆绳断裂的情况。为解决这一难题,科研人员发明了船舶运动补偿器,通过活塞和滑轮实时调节起吊速度,以减小缆绳拉力的变化幅度,抵消船舶浮动带来的影响。

极限救援,海天联合寻生机

如果一架战机在海上失事,飞行员不幸落入冰冷的海水中,留给搜救人员的黄金救援时间是多少?

答案是12小时。

海上搜救人员如同与“**神”赛跑。当战机发生飞行事故后,飞行员被弹射出舱,弹射座椅会自动向后方指挥中心发出信号。受天气、海况等综合因素影响,后方指挥中心收到的定位数据与实际位置差距较大。即使位置信息准确,恶劣的海上环境和敌方战场拦截也会对救援带来不小挑战。

历史上,科研人员尝试使用水上飞机、救生快艇、改装轰**机等作为救援载体,但都无法满足复杂海况下的救援需要。直升机具备出色的悬停飞行能力,其广阔的搜救视野和**准的雷达勘察,是现代海上搜救的“鹰眼”。

不过,快速飞行能力是直升机的短板。在分秒必争的海上救援任务中,只出动直升机开展搜救是远远不够的。

如何让海上搜救又快又准?国外有专家提出“喷气式飞机+直升机”搭配作业方案。2019年2月,国外一架战机意外坠海,航空救难队派出一架救援搜索机和一架搜救直升机前往现场,救援搜索机搭载对海监视雷达,快速锁定飞行员位置,撒下染色剂和救援物品后,搜救直升机抛下绳索救起2名飞行员。救援搜索机从出发到发现飞行员,仅用时36分钟;搜救直升机从到达到完成救援任务,只用时31分钟,充分证明了“喷气式飞机+直升机”搭配作业方案的可行**。

此外,为增加飞行员落水后的生存率,国外一些企业还研制出航空生命救生系统,该系统随飞行员一同弹射落水后,可自动释放救生船、驱鲨剂和染色剂,并配备呼救电台和雷达波发射器等装置,尽可能**飞行员在恶劣的海洋环境下的生存时间,增加被己方人员发现的概率。

锋利的绞刀“啃”碎海底**的岩石,海沙随即被吹填到十几公里以外的地方……疏浚“神器”天鲲号是亚洲**大的重型自航绞吸船,是名副其实的“国之重器”。

鲜为人知的是,驾驭这艘创造多项世界**巨轮的,是一支平均年龄32岁的青年团队,其中近七成是35岁以下的年轻人。正是这**“踏浪者”,用青春和热血**汹涌巨浪、托起“国轮国造”的**梦想。今年五四青年节,中交天航局天鲲号团队荣获第26届**青年五四奖章集体称号。

“国轮国造”的集大成者

鲲,取名于**古代传说,寓意着天鲲号自诞生之日即肩负着顶天立地的使命——“海洋强国”“科技强国”。

作为**疏浚业的先行者,有着120年发展史的中交天航局如同一艘驶向新时代的巨轮,响应“一带一路”倡议,不断提升**在国际高端疏浚市场的竞争力,为我国远海资源开发、港口航道建设打造出一个个“疏浚利器”。

天鲲号应时而生。天鲲号的设计与建造集纳了此前获得**科学技术进步奖特等奖的《海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化》项目的设计理念、应用技术、建造工艺等方面优势,持续创新攻关打破了西方**技术封锁,拥有完全自主知识产权,成为“国轮国造”的集大成者。

“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”前不**刚荣获“****港航人”称号的天鲲号青年轮机长王东始终记得他的师傅、时任天鲲号监造组组长王健的这句话。

彼时,国内尚无此类船舶的设计建造经验,且不具备重型自航绞吸船建造模拟实验环境。从船舶初步设计到技术规格书制定,再到生产设计,整个过程步履维艰,只能在实际生产中步步推进。为此,中交天航局专门成立船舶技术监造组,王健主动请缨担任监造组组长,并召集了多名年轻人组成了一支专业青年技术团队。

重任在肩,以王东、杨家旺为代表的青年技术人才,向攻坚世界领先的关键技术发起挑战。他们阅遍数百份设计图纸和参考文献,踏遍近千个舱室,查遍数万条焊缝,凭借这般韧劲和过**技能,成功打破西方发达**技术壁垒,先后在全电力驱动、快速成岛、超远距离输送等关键领域取得上千项自主创新成果,实现了我国疏浚装备技术由跟跑、并跑向关键技术世界领跑的重大跨越。

作为我国高新技术与重型装备制造高度融合的里程碑,天鲲号实现了由“**制造”向“**智造”的**蝶变。天鲲号的挖掘能力和智能化水平居世界前列,远程输送能力世界**,适应恶劣海况能力全球**强,实现了无人操控自动挖掘,具有全球无限航区适航能力和恶劣条件下安全作业能力。

2021年5月,**总书记在两院院士大会、**科协第十次全国代表大会重要讲话中,将天鲲号列为我国战略高技术领域取得的重要成就之一,极大激发了全体天鲲青年矢志不渝实现高水平科技自立自强的**志豪情。

用创新展示**疏浚装备**实力

甫一投产,天鲲号这支年轻团队便成了这艘“国之重器”的顶梁柱,他们用年轻人的创新和智慧,不断向世界展示着**疏浚装备的**实力。

首战即是奔赴远东项目与世界顶级疏浚旗舰同台竞技。小伙子们顶着严寒风雪,24小时连续奋战,吃住在甲板。这一次,摆在他们面前的是70兆帕**岩挑战,也就是说,天鲲号相当于要在每平方厘米岩石上附着700公斤的力才能“啃”得下。超强**度的岩石对船机设备造成了极大的冲击。王东带领着轮机部以**快的速度适应船舶机器设备的管理工作,完成自修及扩大自修超100项。

一天凌晨,船上的装驳管忽然出现故障,王东从**上跳起来就赶赴零下30摄氏度的施工现场。此段管路没有图纸作为结构分析支撑,王东只能凭借自己的经验逐步摸查排除问题,寻找“病因”。整整85个小时后,故障解除了,没有耽误一天工期。

天鲲号回国首秀是助力连云港港口打造海上丝绸之路东端“桥头堡”。因为土质黏度的关系,天鲲号长时间超负荷运转,泥泵磨损严重。95后青年常子人迎难而上,与师傅王东搭档,解决了液压泵控制比例放大板故障。与此同时,他们开展水下泵拆检等自修项目20余项,节约资金超**元。

在钦州港**岩挖掘施工期间,高建伟带领大家对船舶横移锚进行改造,提出“齿座替代法”,用齿座替换锚尖并装上绞刀,来增加锚尖入泥深度,加大横移锚的抓地力,减少走锚频次。

如此,天鲲号能更轻松地“啃下”**岩,入泥效果佳还便于更换,大幅缩短了船舶倒锚时间,提升时利率近15个百分点,保证了北部湾建党**献礼工程的完工。

在江苏盐城滨海LNG项目扩建工程冲刺阶段,电机员王尚发明了“闸阀开闭线位专用F型开口扳手”,将原本需要两人携两把大号开口扳手才能操作的调节作业,改良成只需一人携带专用工具即可进行作业,并利用其进行迅速排障维修,极大地节约了人力、物力、时间。

自投产以来,天鲲青年将船舶时利率提高到95%左右,远超国内普通绞吸挖泥船。“鲲青年”的队伍也越来越**大,完成了水下泵自动控制系统等100余项技术革新,填补了多项国内外专业领域空白。

“敢战、能战、善战”的青年铁军

“我们始终致力建成一支与‘国之重器’相匹配的世界一流船员队伍。”天鲲号党支部书记霍宗杰说。一直以来,天鲲号锚定“世界一流船舶”目标,把工程当作“战场”,把绞刀当作“武器”,全力打造敢战、能战、善战的天鲲青年铁军。

天鲲号聚焦全球行业发展趋势,凭借其世界先进的操作系统和装备实力,成立“鲲青年”创新工作室,将青年创新深度融入生产实践,自主完成“水下泵自动控制系统”等100余项技术革新,填补了多项国内外专业领域空白。同时,船舶还通过“青年大讲堂”“双**带徒”等方式,着力培育一批引领绞刀、泥泵、电气等专业学科发展的技术能手和“大国工匠”,水手长杨春彪更是荣获了“全国交通技术能手”荣誉称号。

面对生产过程中不断出现的难点、堵点,天鲲号打造了“敢打必胜”尖刀班。高建伟、王春珉等青年**干带领团队创新运用大数据分析开展技能竞赛,固化典型施工经验,提升船舶生产效率近15个百分点;由孙然、王聘等10余名青年**干组成的快速排障突击队,提升了船舶在海外艰难工况下的“单兵”作战能力……

就在获得第26届**青年五四奖章集体称号的这一天,天鲲号的年轻船员们依旧征战在“一带一路”沿线重点项目,为打通远东极寒地区能源输送新通道持续奋斗。对他们而言,青春****好的样子,就是能在国土上书写出强国**的青春华章。

中青报·中青网记者 胡春艳 来源:**青年报

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