探索一号上准备布放的“小黄人”

水池调试之“大白”

■唐元贵

时隔两年，茫茫太平洋的一幕幕场景依旧清晰如画：“探索一号”船围绕着马里亚纳海沟这片特殊而神秘的海区往复穿梭，履行着它远洋深渊科考的处女航。静谧的夜晚，连绵不断的海风和海浪交织演奏着大海特有的狂想曲。繁星一片，映亮了船尾甲板上亭亭玉立的“小黄人”——全海深ARV。如今，再次面对眼前的“小黄人”，过往的岁月一幕幕重现……

陪我成长

2003年，我的导师，时任中科院沈阳自动化研究所水下机器人研究室主任、现中科院深海所总工张艾群研究员提出了自主/遥控混合式水下机器人的理念，并命名为自主遥控水下机器人，即Autonomous and Remotely operated Vehicle（以下简称ARV）。从此，水下无人潜水器领域诞生了一个新的成员。同年，我有幸入所攻读研究生，并在第一时间加入当时处于ARV关键技术研究阶段的课题组。

光纤，作为ARV的大动脉，对于水下机器人而言是一种全新的探索和尝试。在第一型ARV面世之前，大部分的研究和攻关均是围绕光纤展开，包括光纤密封、光纤通信、光纤受力、光纤耐压等。现在回想，那时刚刚从学校课堂走出来的我，几乎是以一个观摩者的角色，目瞪口呆地看着前辈们熟练地操作和测试，当时的感觉就是两个字——“奇妙”。

或许是这颗好奇心作怪，我很快加入了第一型ARV课题的研究。2005年，第一型真正意义上的ARV功能样机SARV-A诞生，其中S是代表我们想赋予她小型化（small）和智能化（smart）的愿望，寓意小巧玲珑。SARV-A有着传统AUV（自主水下机器人）般修长的身材、优雅的线型和柔美的曲面，最为引人注目的是在其背脊与艉部的过渡处，一根纤细的光纤似婴儿的脐带一样，蜿蜒连接至主控制台。很荣幸，我能在“医术”还不高明的情况下，在她需要照顾和治疗的时候发挥作用，用我的笨手笨脚保障她顺利完成湖上的综合测试。

在品尝到ARV带给我们对水下机器人全新认识和体验之后，第一次面向海洋工程应用，我们荣幸地接受到北京奥运会青岛海上项目安全保障方面的项目需求，于是在2006年，SARV-R应运而生。这是ARV第一次品尝到海水的滋味，她也不辱使命，凭借其实时的在线观测和识别能力，圆满完成了既定目标。

奔赴北极

ARV的能力得到越来越多权威人士的认可，而其前进的脚步也丝毫没有停歇。2008年，面向北极科考的应用任务，ARV的技术方案得到“863”专家的一致认可，第一次在国家层面上获得ARV的立项资助。当时我已经成长为课题组主力成员，深知这是机遇与风险并存的挑战。一是在时间方面，项目立项到北极科考航次，留给ARV研制和测试的周期仅有七八个月，与时间赛跑是必要的；二是在技术层面，北极的极端环境对设备的各个环节均提出不同寻常的挑战，小到舱体内的电子器件，大到搭载在设备上的传感器单元，能否经历得住北极极端天气和海冰的考验，起初仍是一个问号。

至今都难以忘记那短暂而又漫长的半年是如何度过的：灯火通明处，几个汉子在俯身雕磨；通宵达旦时，我们感叹时间溜走太快。然而，当北极ARV最终如期搭上雪龙号奔赴北极时，送行的课题组成员无不动情处潸然泪下，这是对那段岁月最好的敬意。

ARV从北极回来了，带回了胜利的消息，也带回了两年后的目标和期望。还好，这次是两年，我们有充分的时间和理由把ARV打造成适于北极科考的应用性平台。2010年，当ARV再次出现在奔赴北极科考的航次上，她的容颜更加俊俏，她的五官更加协调，她的性能也更加完善。这次的她，不仅能加速跑，而且能在加速中玩出“花式动作”，沿着科学家画出的轨迹路线潜没出行。最终的成果验证了我们的想法和做法，我们对ARV的手术，成功！

直击痛点

依然记得，2015年7月1日，当时被称之为“大白”的ARV第一次品尝到历经一年设计攻关后的甘甜美酒——下水。大连獐子岛海域的50米级测试，浅尝辄止，问题暴露不够；南海3000米级深海挑战，虽然赢得数据，但在航次时间紧张、海况天气多变、风险分析不足等多重因素下，最终输得一塌糊涂，惨不忍睹。我们本应该取得更好的成绩，就差那么短短的几米，整个事件就趋于完美，多么痛的领悟！

再次与时间赛跑，三亚飞回沈阳，改进工艺，离线测试筛选；沈阳飞到三亚，再次在线测试，众目睽睽下，残酷的测试结果再次击倒几乎每位课题组成员。原本志在必得的深潜目标，在现有技术状态下确认无法实现，我的情绪与三亚的高温形成了鲜明的对比，低到了冰点……

开船的前夜，我们仍在深海所为ARV准备着可能具备深潜条件的备件，用心培植着最后的稻草。与在三亚争分夺秒相比，航渡期间的时间是何其宝贵。课题组继续着在陆地上开展的测试总结和方案拟定。

任务说来就来，还好，我们已有准备。2016年7月1日，100米、500米、1000米、2000米，当下潜深度超过去年南海深潜的2784米时，我知道，此刻的我们可以扶着ARV俊俏的身姿，笔直地站起来了。

当深度数值越过3000米后，和ARV一起步履维艰走过来的我们，激动兴奋之余，心中不免几丝担忧，毕竟压力测试后的光纤模块承压能力恢复几成，心中的确没底。箭在弦上，只能默默祈祷……4000米大关，我们几乎要大喊一声，但生怕惊吓到在水中默默下潜的ARV，毕竟这个深度已经接近她的极限，触发应急抛载的手指已经搭在触摸按钮之上，视频信号略一变化，将无条件启动安全使命。空气几乎凝滞，狭小的操作间中只能听见“砰砰”的心跳声……

或许是心跳声音太大惊吓到了她，4019米刚刚跳过，屏幕上ARV由稳定的姿态突然摇摆起来，第一反应，抛载了，而且是熔断丝发挥作用启动了安全抛载，密切关注着深度变化，没错，ARV有上浮的趋势。为了ARV的安全，当机立断，毫不犹豫地主动抛掉另一块压载，启动全面抛载上浮模式，2秒钟内确认ARV上浮状态后，迅速切断光纤，于是屏幕上的视频窗口变为漆黑一片，接下来，我们要做的就是静静等她浮出水面，接她回来。

她真的很争气，超预期地完成了她的首次深潜；她也真的很努力，提前10分钟浮出水面，并吹着喇叭向我们展示她所在的位置。母船在向她靠拢，驾驶台激动瞭望的人惊呼“看到了”，我长出一口气，微笑着走向甲板。潮起潮落，几度轮回。ARV的路还很漫长，而我愿意一直陪你在路上，并肩同行。

（作者系中科院沈阳自动化所研究员。本报记者沈春蕾采访整理）