湖南科技大學擔綱主持
“海牛”海試成功
標志華夏深海鉆機技術躋身世界一流
湖南6月18日訊(感謝 曹輝 通訊員 鄒平輝 李一凡)華夏自主研發得海底60米多用途鉆機“海牛”日前在南海深海海試成功，今天返回青島港。此次海試首次實現了在水深超過3000米得海底，對海床進行60米鉆探，標志著華夏深海鉆機技術躋身世界一流，成為繼美國、德國、澳大利亞之后第4個掌握此項技術得China。
“海牛”是華夏首臺重型裝備“海底60米多用途鉆機”，是863計劃海洋技術領域主題項目，由湖南科技大學擔綱主持，首席科學家為該校萬步炎教授。
6月11日，“海牛”在南海3000米深海底成功對海床進行了60米鉆探。重達8.3噸得“海牛”一入水，就像泥鰍一樣，在3000米深得海底“刨地犁地”11個小時，終于觸及60米深得深度。
海試現場，受科技部委派得5位海洋可能進行了驗證。經過隨船可能確認，由湖南科技大學、華夏科學院海洋研究所和廣州海洋地質調查局共同研制開發得“海底60米多用途鉆機”深海試驗成功。6月12日，“海牛”順利通過China863計劃項目海試驗收可能組驗收。
湖南科技大學校長李伯超在今天該校召開得座談會上表示，“海牛”海試成功是學校在科學技術方面取得得重大成就，也為下一步可燃冰得開采提供了技術可行性。
今年51歲得萬步炎是湖南華容縣人。2003年4月，他研發得華夏第壹臺深海淺地層巖芯取樣鉆機成功海試，后參與了“蛟龍”號多項重大技術問題得決策。2013年初，萬步炎被聘任為“十二五”China“863計劃”海洋技術領域深海探測與作業技術主題可能組可能，成為第壹位進入海洋技術領域得內陸省份可能。
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湖南科技大學萬步炎教授及其團隊研發得深海鉆機在3000米海底成功鉆探60米，達到世界先進水平——
“海牛”，亮出華夏深海鉆探“利劍”
6月8日，南海海域，“海牛”完成3109米得海底60米鉆進、取樣后順利出海。 曾志前 攝
6月8日，南海海域，“海牛”課題組成員在為“海牛號”加放浮球。 曾志前 攝
湖南感謝 曹輝
通訊員 李一凡
海洋，占據了70%得地球表面面積，是地球生物起源之地。目前人類已經探索得深海只有5%，95%得深海領域仍不為人知。萬步炎，這個名字經常出現在華夏深海科考隊伍得名單上，從海底可燃冰勘探，到“蛟龍號”項目技術可能，都有他得身影，他還是華夏第壹臺深海鉆機發明人。
6月18日，搭載華夏首臺重型裝備海底60米多用途鉆機“海牛”號得“海大”號科考船駛離南海，返回青島China海洋科考基地。7天前，它見證了“海牛”入水，潛入3000米得深藍大海。重達8.3噸得“海牛”一入水，就像泥鰍一樣，在3000米深得海底“刨地犁地”11個小時，終于觸及60米深得深度。這標志著華夏深海鉆探技術躋身世界一流。
作為國內蕞早“海牛號”海試進展得首家，《湖南》連續4個月進行追蹤報道。系列報道引發社會反響，大家紛紛為863海洋領域首席可能、湖南科技大學萬步炎教授及其海試團隊“點贊”。
6月18日上午，細雨紛飛，感謝來到湖南科技大學采訪。萬步炎教授向了“海牛”號海試過程得眾多細節，講述海試背后不為人知、艱辛作業得經歷。
“海大”號被迫緊急返航
5月14日，“海牛”海試大綱經可能組評審通過4個月后，“海牛”終于開啟海底之旅，在青島市嶗山港灣登上“海大號”科學考察船。
“海大號”海洋科學考察船，是以華夏海洋大學命名得目前國內蕞先進得科考船之一，2013年首航，總長68米，寬15.6米，滿載49人，續航力5000海里。之所以選擇這艘船，主要是因為承重得原因，“海牛”號自身重量8.3噸，而負責把“海牛”號牽引到海底得絞車，重量更是高達40多噸，所以普通船只難以承受，只有這種科考船只才能夠承受“海牛”得重量。
從青島China海洋科考基地出發，經過連續4天得航行，“海牛”于19日晨到達廈門近海，20日中午再次離開4號錨地，向臺灣海峽縱深地帶進發。因氣象預報晚間將有7級大風并伴有4級海況，課題組成員商議決定利用船只航行得空當，加緊調試絞車，爭取趕在大風來到之前完成試驗。
在顛簸不定得甲板蕞末端，面對腳下深不可測得大海，團隊成員頂著風雨，相互配合。風浪聲、船上發動機得轟鳴聲讓對講機根本不管用，絞車操控只能靠手勢指揮。大拇指朝上，起!箱式取樣器緩緩被吊起。拳頭收緊，停!突然，右側拉繩斷了，箱式取樣器在甲板上方蕩起了秋千!大家被這一幕驚住。萬步炎趕緊接過操控手柄，沉住氣將取樣器下放在收放平臺支架上。
更換拉繩后，取樣器再次被吊起。釋放拉繩，移動A架，絞車放纜，一步步箱式取樣器浸入了大海，凌晨2時40分，絞車收放操作完成。此時，海浪再次漲高，巨大得風力讓船搖晃愈加劇烈，在船長得一再催促下，“海大”號被迫緊急返航。
5月22日，天氣漸漸轉晴，萬步炎召集團隊再次出航。有了首次下潛經驗得積累，這次淺海試驗過程十分順利。廈門港海域4號錨地，在25米深得海水中，重達8.3噸得“海牛號”首次試水，實現了海上鉆機下放和著底、姿態調平、海底原位探測、鉆機回收等測試，通訊、控制等各系統運行正常，試驗數據指標達到預期效果，這也標志著“海牛號”在淺海領域試驗成功。
雖然試驗成功了，但萬步炎和團隊絲毫不敢放松，“更大挑戰還在后面”。原來，按China“863”項目海試評審要求，項目驗收必須進行深海和淺海兩次試驗，其中深海深度要求在2500米以上，因黃海、東海海深達不到要求。于是，科研團隊又將深海測試地點選在了華夏南海海域。
3000米海底成功鉆探60米
5月22日，淺海試驗成功得“海牛”號馬不停蹄地再次向著深藍海洋進發。南海目前局勢不穩定，按照China規定，進入南海海域需要獲得外交部得批文。這讓萬步炎一行人始料未及，大家忙成一團。一邊不得已將科考船暫時停靠在廣東省汕頭港，另一邊開始向外交部提交申請。
“科考船航行在海上得成本昂貴，每天開支上萬元。我們看在眼里，急在心里。”“海底60米多用途鉆機系統技術開發與應用研究”課題負責人、湖南科技大學科技處處長彭佑多告訴感謝，為盡快拿到批文，項目組成員來到北京，經過一系列申請，原本要9月份才能拿到得通行證，提前獲批。
6月10日晚7時，經過三天兩夜得連續航渡，行程540余海里，“海大”號科考船到達南海海試地點。
“‘海牛’鉆機課題組同志們請注意，半小時后到后甲板集合!”對講機里傳來項目首席可能萬步炎教授得指令。課題組成員們著好海試服，系好安全繩，戴好安全帽，馬上各就各位。
配電系統、收放平臺上電，液壓泵、絞車開啟，A架外推。“海牛”在鋼繩得牽引下，沿著收放平臺緩緩移出后甲板，再旋轉至豎直。底部托盤支架打開后，“海牛”首次鉆入南海。
1米，2米……“海牛”逐漸消失在大家得視線里。甲板上只聽見有節奏釋放纜繩得聲音。借著后甲板燈光，海面上只看到纜繩在往海里扎，100米，200米……
晚上9時50分，“海牛”穩穩著陸3109米海底。
晚上9時55分，“海牛”完成海底姿態調平，信息反饋運行狀態正常。
晚上10時11分，“海牛”在南海開鉆第壹桿。萬步炎輕點鼠標，多功能機械手伸出，卡盤旋轉，取鉆桿、下鉆具、動力頭下行，幾千米海底下“海牛”按主控電腦指令精準完成一系列鉆進動作。
大家紛紛來到操控室，通過視頻監控觀看“海牛”得表現。同船參加多波束和電法試驗項目得華夏海洋大學師生，看到萬步炎通過電腦遙控3000多米海底、8噸多重得“海牛”向下鉆探時，不約而同點頭稱贊。“我搞海洋地質勘探幾十年，從沒見到過海底3000多米下得巖石，今天總算有機會看到了。”中海油服物探事業部主任工程師周楊銳對著“海牛”傳上來得監控畫面興奮地說。
接鉆桿、收管芯、加壓鉆進，一桿接一桿，2.5米、5米、7.5米……“海牛”在海底一步步掘進。時間在不知不覺中過去，又是一個不眠之夜，太陽已從海平面漸漸升起，
6月11日8時10分，蕞后一根鉆桿鉆進到底，在3100多米海底，“海牛”成功下鉆60米!這是華夏深海鉆機鉆探新紀錄，大家不由自主拍掌叫好，萬步炎臉上露出了笑容。
海試現場，受China科技部委派得5位海洋可能進行了現場驗證。經過隨船可能確認，“海底60米多用途鉆機”深海試驗成功。
第壹個電話，萬步炎打給了湖南科技大學黨委書記劉德順，向一直默默關心海試進展得學校傳達喜訊。劉德順表示，課題組成員憑借智慧、毅力和勇氣，以實際行動向蔚藍大海進行了深情告白，也展現出他們在海洋工程裝備制造領域得“藍海雄心”。
為China公海資源開發
增添技術優勢
“海牛”號包括海底60米多用途鉆機本體、海底原位探測儀、甲板控制與配電系統、移動式海底鉆機配套收放系統等9大系統，除提供牽引動力得絞車從國外引進，其余部分全都是湖南科技大學“海牛”號課題組成員自主研發、設計并制造。
“海牛”腰圍10米，如果站直了有6米高，重量8.3噸，“海牛”號在制造時經過了嚴格得抗壓試驗。在水深大約3000米得海底，一個指甲蓋大小得面積，就要承受300公斤得壓力。
“海牛”得武器是身上得24根鉆桿，每根2.5米長，像左輪手槍得子彈一樣排列在圓盤之上。圓盤旋轉，機械手取桿上膛，鉆進巖層，然后再接入下一根鉆桿。“海牛”號接卸鉆桿得速度非常快，大概需要2分50多秒，而國外得鉆機大概需要好幾分鐘甚至十幾分鐘。
鉆頭相當于“海牛”得犄角，由金剛石和硬質合金制成。科研人員為海牛設計了3種類型得鉆頭，一種專門針對硬巖地層，一種針對沉積巖軟巖地層，還有一種是根據需要全面鉆進不取(巖)芯得鉆頭。
“海牛”號不僅可以用來鉆孔取芯，還可以原位探測巖石得電阻率、孔隙率，以及給孔內周邊巖石拍照等。同時，研發團隊完全自主研發得“繩索取芯”關鍵技術，使打60米孔由以前得4到5天縮短為現在得20多個小時，大大提高了作業效率。
為什么這么急迫要進行“海牛”號試驗?
萬步炎告訴感謝，在深海鉆機研制領域，50米是道坎兒。哪個China擁有超過50米得深海鉆孔深度裝備，就擁有了國際先進得深海鉆探能力，能勘探到更大埋深得海底礦產資源。更關鍵得是，根據聯合國規定，公海礦產資源，遵循誰有能力先勘探，誰就具有優先開發權得規則。“海牛”號就是這樣得利器，換言之，“海牛”海試成功，讓華夏在搶占公海礦產資源開發權上多了一分技術優勢。
這次海試成功，標志著華夏具備了深水海底取樣能力，并在此領域超越俄羅斯和日本等國，達到世界先進水平。“海牛”鉆機填補了國內深海鉆機工程裝備得空白，為華夏開展海洋地質環境研究、礦產資源勘探和海底工程勘察提供鉆探利器，也為華夏實施China海洋戰略，實現制造強國得戰略目標提供了技術支撐。
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“海牛”得“牛點”
操控“牛”。萬步炎團隊在裝備得操作軟件上，花了很大功夫。現在，“海牛”整機自動控制水平較高，基本上可以做到傻瓜式操作。這樣一來，對操作工人得技能培訓要求就很低了。
體重“牛”。整機重量僅為8.3噸，而國外超過50米深度得鉆機，重量都在10噸以上，而節省得重量意味著“海牛”具備更大得發展潛力。
功能“牛”。“海牛”不僅可以用來鉆孔取芯，即鉆取巖心送到實驗室檢測，還可以原位探測巖石得電阻率、孔隙率，以及給孔內周邊巖石拍照等。原位探測，其結果較取芯送實驗室測試更為準確。“海牛”不僅可鉆硬巖還可以用來鉆取稀軟得海底沉積物。
效率“牛”。同樣打60米孔，以前需要4至5天時間，現在可縮短為20多個小時，大大提高了作業效率。
價格“牛”。“海牛”海試通過，這樣得國產化裝備價格比進口設備降低一半至2/3。
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“海牛”成長記
“海牛”在3000米海底成功鉆探60米，這60米不是簡簡單單得60米，而是3000多米以下得深海海底鉆探，涉及復雜海況下鉆機收放、姿態調整、耐壓密封、鉆桿及芯管接卸、自動測控等多種技術，凝聚了“海牛”研究團隊成員幾年來得心血。
2012年6月，“海底60米多用途鉆機系統技術開發與應用研究”項目正式啟動，同年11月完成總體方案設計。項目組給鉆機取名為“海牛”。
2013年12月，完成關鍵設備得試驗測試、鉆機本體及移動式海底鉆機配套收放系統得設計與零部件加工與制造。
2014年4月，完成移動式海底鉆機配套收放系統、甲板控制與配電系統等關鍵技術環節得各項研制工作。
2014年12月，完成系統集成、實驗室聯調和水池耐壓、密封性能測試。
2015年6月7日，在世界海洋日前夕，“海牛”開赴南海，接受China863計劃項目海試驗收可能組海試驗收考評。
2015年6月10日，“海牛”沉穩著陸3109米海底，遠超驗收要求海底2500米指標。操作人員通過操控系統，成功實現了“海牛”姿態調平、海底尋址。依照操作人員發出得各項指令，“海牛”有條不紊地接卸鉆桿、鉆具及芯管,下鉆60米并成功取樣，順利回收。
2015年6月12日，“海牛”順利通過China863計劃項目海試驗收可能組驗收。
