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库尔斯克号核潜艇沉没致机密泄露 警醒中国潜水员

2013-11-19 09:40:06 来源: 文汇报   文字大小:   [举报] 已有评论(0)

 
 
 



  失事后被打捞出水的库尔斯克号核潜艇
 
 

  “蛟龙号”下潜至-7062米的深海,刷新了“入海”的纪录。但很多难度大、操作复杂的海底作业,仍需潜水员来完成。直接暴露在高压环境下的承压式潜水,依然是人类在深海极限面临的挑战。


 
 

  承压式潜水,主要分为三种:氦氧常规潜水、“潜水钟-甲板减压舱方式”潜水以及“饱和潜水”。


 
 

  潜水员从水面常压环境出发进行潜水,在潜水作业深度完成工作后,经过减压返回水面的潜水方式称为常规潜水,其深度限制为-75米。而借助“潜水钟”的帮助,潜水员的减压过程可实现水下至水面无缝对接,深度限制突破至-120米,这是第二种承压式潜水,不过工作时间不能超过一小时。然而,这两种潜水方式都面临着共同的危险——减压病。如果减压不当,体内原已溶解的气体会在血管内外及组织中形成气泡而导致全身性疾病。


 
 

  强大的水压和漫长的减压时间,阻碍了人类挺进更深海域的步伐。不过,这道坎终究会被逾越。美国潜水生理学家邦德在1957年提出了“饱和潜水”理论。简而言之,饱和潜水的潜水员平日生活在船上密闭的高压饱和舱中,舱内压力与水下工作深度相一致;需要作业时,潜水员经由过渡舱进入潜水钟,潜水钟放入海底后,潜水员出钟作业;作业结束后再由潜水钟返回生活舱休息,以待下一班作业。考虑到人的生理和心里承受能力,饱和潜水的高压暴露时间一般不超过28天。


 
 

  为了打破西方国家在饱和潜水市场上的垄断,交通运输上海打捞局有那么一群中国潜水人,在突破了一项项常规潜水深度作业极限后,开始向饱和潜水、向-200米、-300米甚至-500米深海不断挺进。


 
 

  这几天,陈勇军心中有些不爽,在手机上划拉几下后,又重重地将它扣在桌上,屏幕上留着这样一条新闻:“‘蛟龙号’历时8天从130名考生中选拔出6名潜航员学员,包括2名女性。”


 
 

  “实际上,我们饱和潜水的技术难度和艰苦程度也很高,却没有引起社会的广泛关注。”陈勇军摇了摇头,这位在海上跑了大半辈子的汉子是交通运输部上海打捞局“深潜号”船长,而“深潜号”正是搭载我国唯一一套-300米饱和潜水系统的工作母船。


 
 

  这一日,在南海作业的“深潜号”因为海上风浪大而停靠深圳蛇口港略作休整。也正是这段难得的“手机有信号”的日子,让陈勇军邂逅了这条新闻,他不服气的理由很简单:“咱们潜水员不仅暴露在高压环境下,还得在水下干活,难度可想而知,更应该让大家知道。”船体二层甲板上,9名潜水员在窄小密封的高压饱和舱内生活、休息。不下水的日子,他们只能靠睡觉、看书或偶尔打牌打发时间——为了防止意外,电子产品严禁被带入高压环境中,因此舱内没有电视和电脑。操控间仪表上的数字显示,舱内压力始终维持在-84米的状态,这是此次项目作业的居住深度。


 
 

  “算啦,船长,都一把年纪了,怎么还那么大气性啊。”说话的人穿着一身船员工作服,身材高大敦实,双眼炯炯有神。他叫金锋,上海打捞局工程船队潜水队队长,在业内绝对是一位“大佬”级的人物。话音刚落,他便接到高压饱和舱内的“排污请求”,起身前往。由于高压饱和舱的高压环境,与外界连接的管道必须封闭,因此舱内潜水员用完洗手间或是洗澡过后,都会发出这样的请求,得到回音后与舱外照料人员一起打开阀门,利用气压差将污物排出,然后再次关紧阀门。“这样的过程每天要重复十几次,一日四餐以及换洗衣服也需要通过递物筒的过渡送入舱内,这些都有专门人员进行照料。”


 
 

  就在几个月前,金锋和打捞局潜水员们首次突破-198米水深完成水下作业,创造了国内饱和潜水海上作业新的潜水深度记录。“目前的设备和技术完成-300米作业已经没有任何问题。”这在上海打捞局潜水队中已是共识。


 
 

  突破-198米


 
 

  高压环境下,舱内空气流动呈“流水”状态,只要有人走动,身边人都会感受到一股强大的气流经过。潜水员们相互打趣:“咱们人人都是武林高手,走路气场很大。”


 
 

  “其实,5月18日那次-198米作业的时候,咱们技术已经很成熟了,操作流程也熟悉了,用上了‘深潜号’上最先进的-300米饱和潜水设备,安全保障没啥担心的。”说话的是上海打捞局潜水队年轻的副队长张伟平,称得上是老潜水队员了,不仅-198米作业由他“挂帅”,当年实现中国饱和潜水“零的突破”时,他也是参与者之一。


 
 

  那次作业主要内容是更换两块法兰盖,若在平时百米左右深度,这样的工作量对张伟平而言是“小意思”,不过达到-198米深度,工作效率就不得不放慢,常规几天可以完成的项目,最终花费了一周时间。


 
 

  不过,-198米下潜意义依然“为人瞩目”,关键在于突破了“-150米”这个坎。在加压过程中,整个过程更显得漫长。为了保证潜水员在加压中不会出现加压性关节疼和高压神经综合征,所以必须设置“停留站”。“舱内9名潜水员是一个整体,任何一个出现不适症状,都必须停止加压。”曾先后参与两次创纪录的潜水,张伟平坦言各人的体感差异不小。


 
 

  在几乎相当于21个大气压的环境中,张伟平们感觉关节打不开,手臂伸展完全需要很长时间。而在生活上,给他们带来的最大不便是味觉和嗅觉的变化。“闻啥都是臭的,吃啥都没胃口。”由于潜水作业的消耗很大,他们的餐食都是高热量食物,一般都是以牛排、羊排为主,这让厨师在烹饪工艺上很是矛盾——煮得太烂,口感上保证不了;而如果煮得太生,潜水员根本嚼不动,因为高压状态对人的牙齿造成的损害最大。最终,在一个艰难的平衡中,潜水员们只能通过增添调味品的方式保持进食量。


 
 

  同时,由于高压环境下,舱内空气流动呈“流水”状态,只要有人走动,身边人都会感受到一股强大的气流经过。潜水员们相互打趣道:“只要进到舱里,咱们人人都是武林高手,走路气场很大。”


 
 

  “有时候,枯燥的工作也会给我带来一点小惊喜。”张伟平笑着说,有时候紧张工作之后,在海底收拾工具准备回舱的时候,会有龙虾自己游到工具箱。“那我们就顺手一放,带回船上。”通过递物筒把这些意外收获交给厨师,潜水队员也有机会尝尝龙虾刺身。


 
 

  7年前零的突破


 
 

  尽管此前已进行数百次的压力和密封试验,但对于首次实战的把握究竟有多大,当时谁也说不上。经检测,设备和流程上均没有问题,于是决定:开工!如今,说起饱和潜水,上海打捞局的潜水队员们谈笑风生,不过当年首次下潜,却历尽艰险。


 
 

  作为中华技能大奖获得者,金锋堪称我国饱和潜水从研发到生产应用的实践者。他眯眼一笑:“饱和潜水在我国‘实战’零的突破始于2006年的冬天。”


 
 

  彼时,在中国南海,一根海底油管破损,使得日产9万桶原油的番禺油田不得不产量减半,损失巨大。时至岁末,一望无垠的南海上“无风三尺浪”。在南海石油氦氧饱和潜水市场被外国垄断的岁月里,因天气恶劣,10月至12月历来是潜水空白。关键时刻,上海打捞局表示:“我们可以上!”


 
 

  2006年10月初,凛冽的北风中,一支由30余人组成的饱和潜水队悄然来到番禹作业现场,摩拳擦掌站在中国饱和潜水起跑线上。


 
 

  然而,谁将是第一批进入舱内进行饱和潜水作业的队员?抉择很难。


 
 

  生命支持系统全部由水面人员控制,这等于让原本由自己掌控安全的潜水员将生命完全托付给舱外人员,这一点让他们很不适应。


 
 

  更为严峻的是,当时用于-200米饱和潜水的设备,此前锁在“深闺”整整22年!如今身为上海打捞局工程船队副总经理的郭杰,当时是那次作业的潜水监督。他回忆道:“那套设备是1984年从法国购置的,直到2005年才大修了一次。”为维修设备,郭杰与主修的高级工程师侯邦昌等科研人员,夜以继日地做实验,跑课题,搞攻关。一年多来,面对这个庞大而复杂的设备,管路、潜水脐带、泵站、数百个阀门、数百根管道……几乎所有设备被“大换血”。


 
 

  尽管此前已进行数百次的压力和密封试验,但对于首次实战的把握究竟有多大,当时谁也说不上。10月7日,国际潜水承包商协会、中国船级社派人整整用了3天时间,对设备、人员资质进行了上千项严格的审查,最终检测出200余项问题。“不过当时业主单位发现,除了没有逃生舱这一条外,其余的都是操作上的文字表述不够准确,设备和流程上均没有问题,于是双方决定:开工!”


 
 

  郭杰对着潜水队员,只简单地说了两个字:“谁上?”


 
 

  “我是党员,也是潜水队长,我上”。金锋毫不犹豫地说。半夜里,他带领储永林、徐震涛、胡建、沈峰、张伟平等5名党员潜水员组成了我国攀登世界潜水技术巅峰的第一支队伍,进入了饱和舱。里面有6张上下铺的床,而过渡舱承担了卫生间的作用。这里没有电视,没有音乐,更重要的是——没有“空气”,而只有氦氧。他们将在这里与世隔绝地生活、工作,向着深海领域挺进。


 
 

  在鱼群注视中完成“首秀”


 
 

  在-103.5米,身边游过的石斑鱼足有两米长,比人都大;海鳗呈现站立的姿势,两只眼睛在探照灯的照射下发出慑人的寒光。


 
 

  潜水员进入舱室后,舱内压力便逐步加大。“按照预定的速率加压,直到相应深度”。郭杰当时操作得异常小心仔细:“输送进舱内的气体配比也是经过精心测算的。”可以说,任何一个环节出差错,舱内人员便危在旦夕。


 
 

  担任“生命支持系统监督”的金伟,1982年便在理论上和“饱和潜水”有过接触,是一位老资格的潜水医生。他介绍说,人们平时呼吸的空气是氮气和氧气的混合气体,“但是在高压状态下,氮气容易引起中毒,同时由于氮的分子量较大,会给潜水员呼吸造成很大的阻力。在这种情况下,专家用分子量小、安全系数高的惰性气体氦气取代氮气,与氧气混合后供潜水员呼吸。”


 
 

  这一混合气体保障了潜水员的生命安全,但也同时让他们说话产生声线较高的“氦语音”,交流并不顺畅。当然,随着科技进步,“氦语音”已经能够在设备上得以修正,这是后话。


 
 

  “更为关键的是对舱内氧分压的控制。”金伟说,这才是“性命交关”的大事。氧分压指的是溶解于血液中的氧所产生的张力,若过高会造成“氧中毒”;若过低则产生缺氧,影响减压速率。当时根据法国的操作守则,生命支持人员将舱内氧分压控制在规定的范围内。在这个岗位上,24小时都有人盯守,舱内6人的安危完全寄托于此。


 
 

  由于时间紧迫,加压数小时后,潜水员便马上投入作业中。金锋“照例”一马当先。此前已有21年潜水经验的他,在-103.5米的地方看到了从未见过的情形:身边游过的石斑鱼足有两米长,比人都大;海鳗呈现站立的姿势,两只眼睛在探照灯的照射下发出慑人的寒光。“这些鱼发现我们也很好奇,一动不动地看着我,我们到哪它们就把头转向哪里。”因为海鳗具有攻击性,所以潜水员们尽量不去招惹它们。就这样,金锋和搭档胡建在鱼群的“注视”下,开始了我国第一次饱和潜水作业。


 
 

  卸下螺丝,拆下大法兰,更换海底软管,安装拧紧。这个过程说来容易,但在深海中操作起来,绝非易事。海底作业就像在太空行走,浑身使不出劲儿,稍用一点力,整个人就会飘起来。在海底作业近7小时后,筋疲力尽的金锋和胡建重新游回悬在头顶的潜水钟。在起吊潜水钟的过程中,意外发生了。起吊系统的液压管路突然爆裂漏油,郭杰在船上看着潜水钟悬在半空中晃晃悠悠,十分揪心,“当时没有经验,一心想把潜水钟拉上船,于是强行启动起吊机,结果管线中液压油直接喷射而出,潜水钟一点一点又滑了下去。”


 
 

  最终,经过紧张的抢修,潜水钟被勉强拉回船上,幸而没有出现大意外。郭杰说:“现在有经验了,遇到任何情况,只要停下来,找到问题再解决,潜水员都是安全的,没有必要去抢那几分钟。”


 
 

  而在饱和舱内,张伟平同样也遭遇到一次麻烦。由于自动送氧阀门一度失灵,过量的氧气被送入舱内。为了避免氧中毒,张伟平按照指令做了通风措施。“现在操作上已经取消了一切自动装置,全部采用手动方式,这样才能万无一失保证舱内潜水员的生命安全。”在出现过那次小状况后,金伟对生命支持系统的操作规范做了更为详细的改进。


 
 

  最终,先后两批共12名潜水员一起克服了高压负重、空间狭小、体力消耗、生活枯燥以及首次参加饱和潜水的巨大心理压力,出潜28人次,在高压环境下生活了390小时,深海工作126小时,圆满完成了任务。作为潜水监督,郭杰感到自豪——那一年深海维修工程中,最终只有他们赶在12月30日完工,其他聘请外籍潜水公司的工程都被做成了“跨年作业”。


 
 

  深海再挺进


 
 

  上海打捞局已经立项,准备向-500米饱和潜水挺进。


 
 

  完成实战“零的突破”,工程船上有一位老人激动万分,一块压在他心中20多年的石头终于落了地。这位老人就是中国饱和潜水史上不得不提的人物——上海救捞局原局长叶似虬。


 
 

  叶似虬毕业于第二军医大学潜水医学系。大学时代,他就迷恋上了潜水这个行业。1982年,他和潜水同仁们,漂洋过海,闯入“潜水王国”法国。在那里,成熟的饱和潜水技术让他深感吃惊。中国潜水出路何方?一颗倔强的种子在叶似虬心底破了芽。


 
 

  2000年,震惊世界的“库尔斯克号”事件,再次触动叶似虬的内心。那年8月12日,俄罗斯海军在巴伦支海举行大规模军事演习,其新型核潜艇“库尔斯克号”不幸沉没,118名官兵葬身海底。时任俄罗斯总统普京,迟迟不肯接受外国的救援——这艘核潜艇的秘密太多,俄罗斯不愿让外国人接近它。


 
 

  然而,随着三次救援失败,俄罗斯还是下决心,请外国公司采用饱和潜水技术进行打捞。毫无意外,俄潜艇内部的具体情况被人一览无遗,机密泄露。“如果这类事件发生在中国,我们能救得下人,捞得起船么?”叶似虬在心里问自己。


 
 

  出于打捞人对国家的责任,他专门向上级写了个专题报告,要求发展我国自己的饱和潜水技术。尽管此后退居二线,但是叶似虬钻研的劲头却更足了。


 
 

  宝钢主原料码头引桥坍塌、黄河小浪底沉船……在领导中国救捞尖兵完成这些震惊中外的打捞后,日积月累的探索与实践让叶似虬终于做了“第一个吃螃蟹的人。”


 
 

  从2004年开始,叶似虬编写了中国首部“饱和氦氧潜水作业程序”及“应急预案”,全书共10多万字。作业程序细化到潜水员如何如厕、洗澡。每个项目必须完成近10项规范动作才行。系潜水钟的钢缆断了怎么办?潜水钟上的脐带丢了怎么办?各个环节防范细致入微。终于,在他悉心打造下,国内第一支潜水“特种队伍”应运而生。


 
 

  目前,国际上饱和潜水的作业最大深度达到-655米,实验最大深度已经达到-723米,这让上海打捞局的潜水人倍感压力。“到建党一百周年之际,救捞能力和水平要达到国际先进水平,走到世界前列,有些就是要拿第一”,这是他们执着的梦想。


 
 

  然而困难依旧重重,他们不止一次和日本、法国专家交流,“但是一谈到那么大的深度如何作业、人体感受,他们都只会笑而不语。”叶似虬说,技术垄断,仍是无法绕过的鸿沟。


 
 

  采访最后,记者得知上海打捞局已经立项,准备向-500米饱和潜水挺进。有人质疑:-300米以下的海洋工程少之又少,如此研发,在商业上有没有利润可言?但是叶似虬和他的团队有着自己的坚持:为建设海洋强国宏伟目标的实现,无论是在我国海上援潜救生、沉船打捞,还是水下施工、海洋资源勘探开发等,我们必须拥有这样的高技术能力。


 

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