20年只做一件事，他们让万米深海听见“中国心跳”

极目新闻记者 张静娴

通讯员 姜胜来

7月17日，湖北省“新征程上的荆楚奋斗者”系列记者见面会现场，华中科技大学教授、船舶与海洋工程学院院长刘银水带了一个特殊的道具——三台载人潜水器模型：“深海勇士”号、“蛟龙”号、“奋斗者”号。

很少有人知道，这三台大国重器，曾经长期卡在同一个“咽喉”上——深海核心液压元件。二十几年前，这项技术完全依赖国外；二十年后，中国万米深海装备全部用上了自己研发、自主可控的“动力心脏”，真正实现了我国深海海水液压元件从无到有、从浅到“国际最大深度”的跨越。

一次“沙发沉思”定下终身方向

1998年，刘银水进入华中科技大学深造，2004年留校开展博士后研究，当时，整个深海领域行业低迷，课题组发展困难重重。

一天中午，刘银水躺在办公室沙发上反复思考：什么才是可以长期深耕、有重大价值的核心研究方向？

彼时，他们正和中船702所合作，对接“奋斗者”号系列潜水器前期预研，而“蛟龙”号刚立项，还没完成建造，7000米级载人深潜装备的国产化、自主化需求已十分迫切，而早期“蛟龙”号相关核心设备仍采用国外引进技术，存在先天短板。刘银水判断，深海超高压场景技术挑战足够大，同时国家深海资源勘探、大洋科考是未来刚性战略需求。

那次独处思考，让他定下了终身研究大方向——主攻深海超高压海水液压与密封技术，向更深海域的装备核心部件攻关。

“国家急需的，就是我们科研人必须顶上去的。”他说。

万米极限下的“排雷”

“奋斗者”号带来前所未有的新挑战。团队自主研发的高压泵，在实验室运行一段时间后，效率莫名其妙地下降。“拆开检查，零件表面完好无损；装上去，还是不行。负责攻关的博士生为此苦恼了好几个月，始终找不到原因。”刘银水回忆。

后来团队做了一个决定：把几个部件切片，从内部找答案。切开一看，其中一个部件内部产生了微米级的裂纹。低压时裂纹纹丝不动，肉眼根本看不出来；一旦压力升到万米级别，裂纹就会张开，密封失效，效率骤降。

裂纹找到了，但真正的“排雷”才刚刚开始。换材料，还是裂；提高加工精度，仍然裂。设计没问题，工艺没问题，精度没问题，三条路都走不通。

“我就想，要么换一种材料试试。我们团队学科比较齐全，有材料方向的积累，就把之前用在高压高速场合的另一种材料换上去，结果问题就迎刃而解。”刘银水笑着说。

深入分析后发现，原先的材料在万米深海逼近了自身极限。“教科书里有的，那是别人的路；教科书里没有的，才是我们要走的路。”刘银水说。

这次经历的启发也让刘银水教给一代代学生：“在攻关过程中，我常对学生说，做科研绝不能‘踩西瓜皮’，滑到哪里算哪里。每一次试验、每一组数据、每一次迭代，都必须目标清晰、逻辑严谨。”

这件事还给了他一个启发：“即使几条路都走不通，也不是坏事。至少我们能告诉用户、告诉同行——在这个条件下可以用，在那个条件下要慎重。知道自己能干什么很重要，知道自己不能干什么同样重要。”

万米海底的“心跳”

刘银水告诉记者，“奋斗者”号在11000米深海底作业，承受的压力相当于用指甲盖大小的面积顶起一辆小轿车的重量。团队研发的泵阀系统掌控着潜器压载水舱的注水与排水，是深潜装备的“心脏”，一旦出故障，风险不可估量。

怎么让精密部件在这种极端环境下不变形、不卡死？刘银水总结了七个字：刚柔并济，补、抗、让。

“补”，就是把海水压力引进来，让内外压力平衡；“抗”，用高强度材料抵抗变形；“让”，精准预估变形量，在设计时留出余量。“不能一味刚，代价太大甚至做不到；也不能一味柔，要让得恰到好处。”刘银水说。

2020年11月10日，“奋斗者”号顺利下潜至地球海洋最深处，在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，创造了中国载人深潜新纪录。刘银水在办公室看直播，当屏幕上跳出10909米深度时，他顿时热泪盈眶，“很多人后来问我当时是不是满心忐忑，其实我内心十分平静、笃定，因为我们此前无数次的成功试验给足了信心和底气，只是想赶快搞到一万米、一万一千米！”

“我常跟团队说一句话：我们是国家队，不是路边摊。每个决定、每个细节，都必须深思熟虑、追求万无一失，服务大国重器，就得有这份精气神。”刘银水说。

（来源：极目新闻）