科研人員在深淵科考中回收“海翼7000”水下滑翔機。
中科院沈陽自動化所供圖
在日前揭曉的“2017年度海洋人物”評選中，“海翼”號系列水下滑翔機設計師俞建成引人注目。從2003年開始研究到2009年首次下水，再到如今的成熟穩定，俞建成帶領中科院沈陽自動化研究所（以下簡稱沈陽自動化所）水下滑翔機研究項目團隊努力耕耘，見證了“海翼”號的每一步成長。
2017年，“海翼”號水下滑翔機勢如破竹，創造了一個又一個紀錄——
3月，“海翼7000”系列水下滑翔機在馬里亞納海溝創下6329米的水下滑翔機世界深潛紀錄；
7月，12臺“海翼”號水下滑翔機在南海實現了我國最大規模的集群觀測應用；
10月，“海翼1000”系列水下滑翔機無故障連續工作91天，創造我國水下滑翔機工作時間最長、航行距離最遠、觀測剖面數最多的新紀錄。
合理制定分階段研究目標，降低技術難度和技術風險，最終實現超越發展
俞建成第一次聽說水下滑翔機是在2003年。那一年，他剛剛考入沈陽自動化所攻讀博士學位。每個周六，俞建成都要向導師張艾群匯報一周的學習工作情況。有一次，張艾群給他看了一篇關于美國最新水下機器人研究成果的文章。讀完這篇介紹美國研制的Slocum水下滑翔機的文章后，俞建成對水下滑翔機產生了濃厚的興趣。
作為水下機器人的一種，水下滑翔機依靠浮力在海水中滑行。它重量輕、消耗小、隱蔽性好，能夠勝任長時間、遠距離的航行任務，是世界各國海洋科學研究的熱點。
在進一步查閱了水下滑翔機的相關文獻后，俞建成決定召集其他同學開展水下滑翔機的研究工作。
據俞建成介紹，1989年美國海洋科學家就提出了水下滑翔機的概念，2000年他們已研制出三型水下滑翔機并開展了海上試驗。2003年，他第一次聽到水下滑翔機這個概念時，美國已開展水下滑翔機實驗性應用了。“如果我國還不著手開展相關研究的話，差距會越來越大。”
在俞建成和同學們的努力下，當年他們從所里成功申請了12萬元科研經費，正式開始水下滑翔機的研究工作。
沈陽自動化所在水下機器人領域有很好的技術積累和工程經驗，這為俞建成團隊水下滑翔機的研究工作奠定了良好基礎。但水下滑翔機作為新型水下機器人，有一些特殊技術要求，比如對水動力外形優化要求很高、對控制系統功耗非常敏感，既要實現小型化又要實現長續航能力，等等。
俞建成說：“對于這些特殊技術要求，我們沒有研究基礎，可借鑒的東西也很少，一切都得從零開始。”
由于沒有基礎，最初團隊制定的目標也較低；隨著技術的不斷積累，他們的目標也隨之提高。“比如，續航能力從最早沒有指標要求，到后來設定為500公里，再到1000公里、3000公里……”俞建成說，“通過合理制定分階段研究目標，降低技術難度和技術風險，不斷增強研制信心，最終實現了超越發展。”
“海翼”號課題組的3個年輕人沒有被困難嚇倒，時間不夠用就加班加點干
小型化是水下滑翔機研制的難點之一。既要小又要跑得遠，這是水下滑翔機研究過程中，俞建成團隊需要破解的難題。
俞建成說，因為體積小，艙內空間非常有限，很多現成的單元技術都無法在這么小的空間內使用，他們不得不攻關各單元的小型化技術；因為體積小，一點點空間、功耗等資源的浪費都會影響水下滑翔機的航行效率，所以要求載體設計的空間利用率很高、控制器功耗很低，而且外形、壁厚、浮力調節量都必須優化得恰到好處；因為體積小，水下滑翔機的搭載能力有限，系統冗余度無法做得很高，所以需要水下滑翔機的所有部件都必須具有很高的可靠性。他們為此花費了大量時間，對部件和整機進行大量測試和試驗。
沈陽自動化所副研究員金文明是2008年加入“海翼”號課題組的。他清楚地記得，當時課題組一共就3個人。“俞建成博士是我們的課題組長，總攬滑翔機研制的全過程；機械設計專業畢業的我負責機械結構分系統；新入職的黃琰負責電控與軟件分系統。”
“海翼”號研制初期困難重重，進展也比較緩慢。但是，3個年輕人并沒有被困難嚇倒，經驗不足就請教其他課題組的老同志，時間不夠用就加班加點干。
金文明說：“回想起來，入職的頭3年也是我進步最快的3年，那時大家不知疲倦，一心只想把科研做好。”
#p#分頁標題#e#經過一年半的努力，水下滑翔機樣機終于研制出來了。在研發過程中，“海翼”號團隊也不斷壯大，從最初的3人發展到現在的20多人，金文明和黃琰也都成長為團隊的核心骨干。
海試是難忘的經歷，也是意志品質的考驗
海上試驗是研制水下滑翔機過程中必不可少的重要環節。
俞建成說：“海洋是人跡罕至的地方，海上試驗對于每個經歷過的人來說都是難忘的經歷，也是意志品質的考驗。”
金文明至今都對“海翼”號水下滑翔機的第一次海上試驗印象深刻。那是2009年的夏天，由張艾群帶隊，參試隊伍一共10人。為了節省經費，當時課題組租用了一條漁船。
金文明說：“在漁船上顛簸了一個晚上，等開到試驗地點，就已經有3位隊員不能下床了。”
因為是第一次進行海試，前期設計缺乏經驗，水下滑翔機不論在軟硬件還是在機械系統上都存在缺陷，環境適應性也不夠好。為此，團隊成員白天試驗、找問題，晚上拆卸艙體、維修與解決問題。
金文明說：“那些天真是白天晚上‘連軸轉’。船上沒有工作臺，我們就在前甲板上支起一張大木板進行滑翔機的拆裝工作，趴著或蹲著對滑翔機進行檢修。船不停地晃動，時間一長，大伙都腿軟背痛。但是，所有人都堅持到了最后。”
當時正處于盛夏，船上異常炎熱，睡覺艙位也不夠，幾個年輕人就直接在甲板上鋪上席子睡覺。早上醒來的時候，露水濕透全身。
“海試過程中大家都是相互鼓勵。正是因為堅持，才有了水下滑翔機的研制成功。”俞建成說。
2017年3月，當“海翼7000”系列水下滑翔機在馬里亞納海溝創下6329米的世界深潛紀錄時，團隊成員都非常激動。金文明說：“收到數據時，大家都歡呼起來了！”
海試中也有很多開心時刻。俞建成就對2017年在海上偶遇“遼寧號”航空母艦的情景念念不忘：“盡管當時距離很遠，仍然感覺非常振奮。”
“正因為有了這些親身經歷，更激發了我們獻身中國海洋技術的熱情和使命感。”俞建成說。
《 人民日報 》（ 2018年06月15日 18 版）
(責編：李楠樺、楊曦)
