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鑽下“中國孔”:向海圖強(qiáng)!——記湖南科技大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室主任萬步炎

2023年05月22日08:52 | 來源:新華社
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原標(biāo)題:鑽下“中國孔”:向海圖強(qiáng)!——記湖南科技大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室主任萬步炎

  這是2021年8月1日拍攝的萬步炎。新華社發(fā)

  新華社長(zhǎng)沙5月21日電 題:鑽下“中國孔”:向海圖強(qiáng)!——記湖南科技大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室主任萬步炎

  新華社記者吳晶、袁汝婷、謝櫻

  站在數(shù)米高的“海牛Ⅱ號(hào)”面前,這個(gè)身量精瘦、滿頭白發(fā)的“小老頭”有點(diǎn)不起眼。帶著“海牛家族”,他用了30多年時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了我國海底鑽機(jī)裝備與配套地質(zhì)鑽探技術(shù)的突破、從跟跑到並跑到領(lǐng)跑的跨越。

  他,就是湖南科技大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室主任萬步炎。30余年來,他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)刻苦攻關(guān)、不懈鑽研,解決了一些關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”難題,將海底鑽機(jī)裝備制造與應(yīng)用技術(shù)牢牢掌握在中國人自己手裡,不斷推動(dòng)我國深海資源與地質(zhì)勘探技術(shù)實(shí)現(xiàn)高水平自立自強(qiáng)。

  向海圖強(qiáng):大洋深處鑽下“中國孔”

  2021年4月7日,“海牛家族”又一次沸騰了。

  中國首臺(tái)“海牛Ⅱ號(hào)”海底大孔深保壓取芯鑽機(jī)系統(tǒng)在海底成功下鑽231米,刷新世界紀(jì)錄。

  關(guān)鍵技術(shù)完全自主研發(fā)、150余項(xiàng)國家專利、16項(xiàng)國際發(fā)明專利,“海牛Ⅱ號(hào)”的成功意味著,我國海底礦產(chǎn)資源探採裝備技術(shù)已基本滿足了海洋資源的勘探需求。

  科考船拉著一個(gè)由鋼結(jié)構(gòu)框和鐵鏈組成的拖網(wǎng),跑出去幾十公裡,能不能撈出一些表層礦石,全憑運(yùn)氣,也無法判定該礦石在海底的精確位置,這就是當(dāng)初中國的深海勘探。

  后來,一些發(fā)達(dá)國家的海底鑽機(jī)開始使用通訊電纜,而我國租用的海底鑽機(jī)隻能用拖網(wǎng)吊著深潛入海,海底信息無法上傳。

  中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)(下稱“中國大洋協(xié)會(huì)”)決定面向全國招標(biāo),自主研發(fā)海底鑽機(jī)。因?yàn)檫^去的研究經(jīng)歷“沾點(diǎn)邊”,萬步炎團(tuán)隊(duì)中標(biāo)了!

  唯一的“資料”是租來的、鑽機(jī)隻有參數(shù)和基本原理,所有關(guān)鍵技術(shù)都要從零開始。

  缺乏基礎(chǔ)。萬步炎開始自學(xué)海洋地質(zhì)與環(huán)境、機(jī)械設(shè)計(jì)、通訊、供電、自動(dòng)控制……

  沒有圖紙。萬步炎自己畫圖、試驗(yàn),畫了幾千張,試了無數(shù)次……

  為了攻破數(shù)千米水下供電難題,他和團(tuán)隊(duì)商定,用體積小、儲(chǔ)能高的鋰電池替代笨重的蓄電池。然而,陸地上用的鋰電池怎麼放入強(qiáng)壓、強(qiáng)腐蝕的深海?

  “鋰電池遇水極易短路爆炸,當(dāng)時(shí)就像抱著炸藥包做研究?!币晃粓F(tuán)隊(duì)成員回憶,實(shí)驗(yàn)室裡數(shù)次發(fā)生水下爆炸損毀設(shè)備的險(xiǎn)情。

  無數(shù)次試驗(yàn)后,萬步炎探索出將鋰電池包裹起來的合理方式,並採用獨(dú)特技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)鋰電池筒的快速散熱與降溫。

  萬步炎的妻子劉淑英記得,在研發(fā)第一臺(tái)海底鑽機(jī)的日子裡,至少有兩到三個(gè)月時(shí)間,丈夫每天都在實(shí)驗(yàn)室工作到凌晨?jī)扇c(diǎn)……

  “國家都把任務(wù)交給我們了,總不能再拿著拖網(wǎng)去拖吧?”問題不解決,萬步炎就不回家。

  一夜一夜,一點(diǎn)一點(diǎn),啃下“硬骨頭”。2001年,中國人終於研發(fā)出自己的海底鑽機(jī)!

  可是,難題又來了——

  從國外買來的科考船,號(hào)稱能承重5噸,其實(shí)隻能承重2.5噸。4.5噸重的樣機(jī)裝載上去,船不行了。

  鑽機(jī)減重近50%,談何容易?

  這是一次最痛苦的“減肥”,在長(zhǎng)達(dá)兩年的時(shí)間裡,萬步炎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)耐著性子,“一斤一斤往下減”直至達(dá)標(biāo)。

  2003年夏天,中國首臺(tái)深海淺地層巖芯取樣鑽機(jī)海試成功,在海底下鑽0.7米,並取回礦石樣本。

  那一天,屬於中國的海底鑽機(jī)在海底鑽到第一個(gè)孔!

  那一天,從不喝酒的萬步炎醉得“揚(yáng)眉吐氣”。

  0.7米、2米、5米、20米、60米……“海牛家族”沒有停下深海開墾的腳步。

  一點(diǎn)點(diǎn)向前掘進(jìn)!一個(gè)個(gè)關(guān)口攻破!海底下鑽越來越深!

  以身許國:洞庭少年懷揣海洋夢(mèng)

  萬步炎這一輩子,和海洋有著不解之緣。

  1964年生於湖南岳陽的他,在煙波浩渺的洞庭湖畔長(zhǎng)大。 他的外祖父早年參加紅軍,為革命壯烈犧牲。

  在物質(zhì)匱乏的年代,政府每年下發(fā)600斤稻谷作為烈屬撫恤金,鄉(xiāng)鄰口碑相傳外祖父的傳奇,這些都讓年少的萬步炎常常思考何為“以身許國”。

  1978年,14歲的萬步炎因?yàn)椴艑W(xué)出眾提前參加高考,填報(bào)的志願(yuàn)全是航空航天和天文學(xué)。然而,他被調(diào)劑到中南礦冶學(xué)院地質(zhì)系探礦工程專業(yè),7年后服從分配到長(zhǎng)沙礦山研究院工作。

  從仰望星空到眺望大海,萬步炎找到了人生全新的航向。

  為了追趕發(fā)達(dá)國家,長(zhǎng)沙礦山研究院組建海洋採礦研究室。

  “深??碧郊夹g(shù)有多強(qiáng),我們的國家就能走多遠(yuǎn)?!鳖I(lǐng)導(dǎo)一句動(dòng)員話,成為萬步炎畢生的動(dòng)力。

  1990年,中國大洋協(xié)會(huì)成立。萬步炎所在的團(tuán)隊(duì),開始正式接觸海洋採礦系統(tǒng)研究任務(wù)。

  1992年,萬步炎遠(yuǎn)赴日本,從事海洋採礦揚(yáng)礦技術(shù)研究。骨子裡有著一股湘人“蠻勁”的萬步炎不服氣,夜以繼日地研究學(xué)習(xí)。最累的日子裡、特別難的時(shí)候,家門口那塊“光榮烈屬”的門牌,總在他腦海中浮現(xiàn)。

  一年后,他婉拒高薪工作,毅然回國。

  然而,現(xiàn)實(shí)給了他迎頭一棒——

  第一次登上遠(yuǎn)洋科考船的萬步炎發(fā)現(xiàn),船上幾乎所有鑽探裝備,小到樣品管,大到取樣器、絞車,全是“洋品牌”。

  “外國人能搞的,中國人一定能搞出來!”萬步炎的“蠻勁”又上來了:“國家落后於人的地方,就是我努力的方向!”

  勇攀高峰:最不怕的就是困難

  59歲的萬步炎一頭白發(fā),他笑言“這是大海的饋贈(zèng)”。

  他難忘第一次登船出海,出港后整整一個(gè)星期,他都因?yàn)闀灤鴰缀鮿?dòng)彈不得,連黃疸水都吐了出來。

  “要干活,不能一直躺著!”萬步炎勉力支撐自己爬起來,站一會(huì)兒、再坐一會(huì)兒,在甲板上搖搖晃晃、緩緩踱步,逼自己吃下東西,一會(huì)兒又吐出來……終於他不再暈船。

  海上的工作環(huán)境極其特殊,幾乎“與世隔絕”,一些在陸地上輕而易舉的事,都會(huì)成為出海期間的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

  “卡住了,鑽機(jī)上不來了!”2021年,“海牛Ⅱ號(hào)”的一次深海試驗(yàn)卡殼了。

  鑽機(jī)完成海底作業(yè)、正從海底回收,從丹麥進(jìn)口的配套收放絞車忽然發(fā)出巨大異響,一檢查,收放絞車排纜系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞。

  放,放不下去﹔收,收不回來。價(jià)值數(shù)千萬元、凝聚無數(shù)心血的鑽機(jī),就這樣懸吊在水下。

  此刻,距離強(qiáng)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過這片海域隻剩兩天了!如果不能解決問題,就隻能砍斷臍帶纜,把鑽機(jī)丟棄在海底。

  緊急聯(lián)系丹麥廠家無果、求助國內(nèi)代理商“無能為力”,幾乎所有人都灰心了。

  “海上摸爬滾打這麼多年,我們最不怕的就是困難!”萬步炎一邊給團(tuán)隊(duì)打氣,一邊爭(zhēng)分奪秒想辦法。

  修復(fù)原有的排纜系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不可能,必須打造臨時(shí)的液壓系統(tǒng)代替損壞部件。萬步炎迅速畫出設(shè)計(jì)圖,缺零件就從現(xiàn)有系統(tǒng)上拆……40多個(gè)小時(shí)后,一套臨時(shí)系統(tǒng)完成了。

  “動(dòng)了動(dòng)了!有反應(yīng)了!”在臺(tái)風(fēng)到來前的兩小時(shí),鑽機(jī)完好無損地回收了,成為業(yè)界“不可思議的奇跡”。

  “每次出海,頭發(fā)都要再白5%。”萬步炎的一句輕描淡寫,濃縮了所有的驚心動(dòng)魄。

  一年,團(tuán)隊(duì)有三分之二的時(shí)間在海上度過。累了,他們就在甲板上枕著礦泉水瓶打盹。

  需要避風(fēng)的日子裡,船會(huì)停泊在靠近港口的錨地,擅長(zhǎng)拉小提琴的萬步炎搞來一塊小黑板,在小食堂裡教大家識(shí)譜唱歌、學(xué)習(xí)天文。

  歌聲動(dòng)人、乒乓球打得好、還會(huì)觀星……在大家眼裡,這位“小老頭”,“吃得苦、耐得煩、霸得蠻”,還有孩子般的真性情。

  “別人能做到的,我們一定能做到,別人還沒有做到的,我們中國人也有可能先他們一步做出來!”2023年全國兩會(huì)“代表通道”上,全國人大代表萬步炎自信宣告。

  一次次穿越海上風(fēng)浪,一次次跨越科研鴻溝。深海夢(mèng),被自主創(chuàng)新技術(shù)刻在海底﹔中國心,在科學(xué)家的胸中澎湃不息。

  “我們的目標(biāo)是星辰大海?!比f步炎說,未來還要到更深更廣闊的海域去打一鑽!

  萬步炎在湖南科技大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室工作(2022年7月25日攝)。新華社發(fā)

(責(zé)編:郝孟佳、李依環(huán))

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