时代楷模万步炎:向深海挺进
2021年4月,春分过后的广东广州,满大街的簕杜鹃开得恣意灿烂。从港口岸边远远望去,天空浅蓝,海水深蓝,海天相接处,一道耀眼的红霞从海平面升起,温暖而明亮。
此时,搭载“海牛Ⅱ号”的海洋地质二号科考船,正从广州港港口缓缓驶出。船上的海工吊机、科考绞车高大威武,桅杆上的旗帜呼呼作响。
甲板上,万步炎凝望着大海涌起的一排排波浪,目光坚定。他是“海牛Ⅱ号”“海底大孔深保压取芯钻机系统”研制的项目负责人,他与他的团队,早已记不清这是第多少次出海了。这些年,他去南海,去东海,去太平洋,去大西洋,去到大海的更深更远处。他熟悉海的表情、海的气息、海底深处的秘密。
“海牛Ⅱ号”是目前我国水下重量最大的地质勘探科考设备。看似笨重,可当它稳稳当当坐底,完成姿态调平后,在海底干起活来却如泥鳅般灵活。它的身上有上百个传感器,如同人的眼睛,靠着它们传送的信息,“海牛Ⅱ号”可快速自动判断并调整钻进模式与参数,大幅提高钻探效率、取芯率和取芯质量。如今,“海牛Ⅱ号”实现了全智能化,一个人就可轻松操作,按一个按键便可执行一套指令。
大海从起初的浅蓝,渐渐变成深蓝,船体掠起的波涛,翻动出雪白的浪花。
此时,到达目标工区,在万步炎的指导下,“海牛Ⅱ号”开展海试验收。
“检查完毕。一切准备就绪。”
启动收放系统,启动操作绞车按钮。入水!下放!钻进!一切正如人们的期待。
看似平静的大海,其实并不平静,无风也起三尺浪。一个小时又一个小时过去,“海牛Ⅱ号”的钻探作业进展十分顺利。
万步炎开始操控,毕竟他是最熟悉钻机的人。许多时候,控制室的工作紧张、重复、枯燥,但不能松懈半分。十几个小时过去,万步炎目不转睛地在电脑前操控,很少起身走动。助手金永平在一旁协助,团队的每一位成员,都在自己的岗位上,紧张而有序地忙碌着。
随着钻探一点一点地深入,显示屏的数字不停跳动,从0到3,从3到6,从6到9……到228米,直到231米!
新的纪录产生了!
万步炎长长舒了一口气,做了一个表示顺利的手势,“太好了,我们成功了。”然后身子往后微微倾斜,后背靠在了椅子上。
“太厉害了,破了世界纪录!”在场的人们,一起欢呼。大家相互握手表示祝贺,几个年轻的队员更是激动地拥抱了起来。
“海牛Ⅱ号”这个高大、精密、神秘的“大国重器”,在南海2000米的水下,成功下钻231米,保压取到了天然气水合物(可燃冰)。这不仅填补了我国海底钻深大于100米、具保压取芯功能的深海海底钻机装备的空白,而且刷新了世界深海海底钻机的钻深纪录。
二
夕阳的余晖下,“海牛Ⅱ号”静静地躺在甲板上,闪耀着橙色的光芒。然而,每个队员都不会忘记上一次联调联试时的惊魂48小时。
那一次,“海牛Ⅱ号”差点葬身海底。
在1000米水深联调联试顺利完成作业、开始回收钻机时,突然,“啪”一声巨响。不好!进口的配套收放绞车系统出了大问题,减速箱坏了,整个排缆机构瘫痪。
此时,“海牛Ⅱ号”悬吊在近1000米水下,离海底约6米。“海牛Ⅱ号”加上放出去的1000米脐带缆的总重量有15吨左右。收,收不回;放,又放不下。
团队成员都来到了甲板上,看着碎成了几块的减速箱,一时愣住了。
这套绞车系统使用多年,从没出现过任何问题,而且为了保证这次联调联试顺利完成,还专门请代理商做了一次全面的检查和维护保养。
然而,问题还是始料未及地出现了。
更为严峻的是,根据天气预报,48小时后,会有强台风经过这片海域。如果两天之内不能把钻机回收上船,为了保证全船人员的安全,就只能砍断钻机脐带缆,把价值几千万的“海牛Ⅱ号”丢弃在海底。如果那样,项目无法验收,团队几年没日没夜的心血,将在顷刻间化为乌有。
他们向厂家电话求助,然而对方表示无能为力。
远处的海风开始呼啸,海水发出“嗥叫”。
一定要把“海牛Ⅱ号”救回来!
“把梯子拿过来,我上去看看。”
海浪声声,在摇摇晃晃的甲板上,万步炎爬上梯子,细细地查看,细细地思量。凭借多年科研一线摸爬滚打的经验,万步炎果断作出了一个惊人决定:“我们自己修!”
开始,他试图修复损坏的部件,然而每一次尝试都宣告失败。在否定了维修、夹缆等方式后,万步炎决定,构建一套液压排缆系统,替代原有电动排缆系统。
“大家分头行动,赶紧把相关的液压元器件和油缸配齐。”
万步炎马上进行设计,画了一张草图。要临时构建一套液压排缆系统很不容易。除了一个备用油缸可用,其他要充分利用船上所带的备件。没有,就从现有系统上拆卸一切可用的零件。团队每个人都开始与时间赛跑。有人焊接工作台,有人制作液压油缸固定基座,有人拆卸零部件,有人调试操作器……大家几乎彻夜不眠,花了近30个小时,终于搭建安装好一套临时液压排缆系统。
此时,海平面的颜色渐渐开始变了,海浪越来越高,船越来越颠簸。
万步炎搬着20多斤重的控制器操作着,只见他全神贯注,满头是汗,周围的每一个人手心里都捏着一把汗。操作过程得小心翼翼,必须配合绞车排缆速度,否则缆绳排空、卡住,就会前功尽弃。就这样,经过团队完美配合,悬在深海中46个小时的钻机,终于完好无损地上了船。
奇迹!不可思议!
船上所有人,发出雷鸣般的欢呼。
准备返航,全力加速。此时,距台风来袭,只剩两个小时。
三
为了“海牛Ⅱ号”这231米的深度,万步炎带着团队从零开始,努力了20多年。
1998年,34岁的万步炎随国家科考船“大洋一号”进行海上科考。登上远洋科考船的他发现,船上几乎所有钻探装备,小到样品管,大到取样器、绞车,全是“洋品牌”。这深深刺痛了他。
1999年,万步炎带着团队开始研制国内第一台海底钻机。
从无到有,是一个艰难的过程。一个又一个设计方案拿出来,一次又一次被推翻重来。没有可借鉴参考的技术资料,没有深海锂电池技术,没有深海控制与视频图像传输技术……
那段时间里,万步炎边学边干,自学机械设计、电子技术、自动控制、计算机软件等知识,反复试验、失败、再试验。一次不行,两次,两次不行,无数次……
从黎明到深夜,从深夜到黎明,整机到部件完全自主创新,自己画图,自己生产,自己组装,自己调试。倾注了无数心血的他们,终于在2001年造出了球友会体育(中国)股份有限公司第一台海底钻机。
然而,当万步炎兴冲冲把第一台自主研发的4.5吨海底样机,准备运到太平洋上进行海试时,却上不了船,下不了海。原来这艘国外购买的科考船,说明书上说可以承载5吨的重量,实际只能承载2.5吨。
钻机必须瘦身——这是一个大难题,既要一个零部件都不少,又要减去2吨的重量。且减重的同时,还要保证机械的各项数据稳定、作业时的灵敏机动。这是对整个钻机架构的彻底颠覆,相当于重新再做一套设备。
这一改,又花了整整两年时间。
然而,减重的问题解决了,散热的问题又来了。
当钻机进行海试时,逆变器过热,自动停机。当时大家都觉得这次海试没什么希望,准备打道回府。但是,万步炎没有放弃,他想到了一个大胆的计划。他制作了一个散热器,并找到了一桶变压器油,倒进装着逆变器的耐压桶里,把热量扩散到海里去了。当时所有人都有些担心,包括他自己,心里没底。可时间不等人,以科学的方式冒险,是唯一的出路。
经过反复调试的钻机,再次被拉到海上进行海试。
万步炎将钻机一点一点地放到海底,钻机成功着底,精准调试,果断下钻。
钻探的过程持续了半个小时,所有人紧张地盯着控制室的操控屏,时间一分一秒过去。尽管这台海底钻机在数千米的海底地层钻进深度只有0.7米,但这是球友会体育(中国)股份有限公司人自己研发的第一台海底钻机在太平洋打出的第一个孔,并且取到了第一份海底岩芯样品。
那一刻,队员们拥抱在了一起,哭着,笑着。为了这一刻,为了这海底下钻出的0.7米,他们奋斗了多少个日日夜夜,终于在黑暗幽深的海底,走出了一条自己的道路。
里程碑般的0.7米,是球友会体育(中国)股份有限公司海底钻机挺进深海的第一步。
0.7米、2米、5米、20米、60米、231米……
2015年6月,万步炎团队研发出了能在3000米级海底深钻60米的海底钻机。万步炎给自己研发的海底多用途钻机取名“海牛号”。
万步炎喜欢说自己是一位“养牛专业户”,不过,他养的是像牛一样有韧劲、不断向海底深钻的“海牛”。这一路走来,从0到1,从跟跑到领跑,“海牛”家族不断壮大。
今年5月,“海牛Ⅲ号”作为国家重点研发计划项目正式启动,万步炎和他的团队,将向着更深、更广阔的海底挺进……未来,“海牛”家族系列海底钻机将进一步开拓大洋科学钻探、海上地质勘察、深海稀土勘探等领域。
“我们做人也一样,就该像‘海牛’的钻头一样,勇往直前,钻透一切困难。”万步炎说。
海洋探索,依然是一场接力赛。万步炎和他的团队,注定会融入大海的浩瀚,与生命的波澜相伴,一路披荆斩棘,踏浪而歌,钻向大洋的最深处……