皮卡德父子携手建奇功

奥古斯特·皮卡德的绝妙设想，成功地解决了潜水器在深海容易出事的

难题。这位皮卡德先生是布鲁塞尔大学的一名教授，并且是瑞土著名气象学家。本世纪初，欧洲人对用气球升空很感兴趣，皮卡德也对此着了谜，曾多次乘坐气球升上天空，当时的气球十分简陋，不但飞不高且乘员坐在无遮盖的吊篮里，经常受到高空严寒和空气稀薄的威胁，很多人在飞行中惨死在吊篮里。奥古斯特·皮卡德在研究了各种各样的气球后，很快设计出一种铝制密封舱来代替吊篮。1913 年，皮卡德乘坐自己设计的气球上升到平流层，在水平方向上飞越了德国和法国，创造了当时气球飞行的世界纪录。

1933 年，皮卡德参观了在美国芝加哥举行的世界商品交易会，在交易会上他偶然结识了曾多次潜入深海的美国海洋学家贝比，两人一见如故，马上成为好朋友。贝比对事业的执著追求及他所描绘的海底奇观，深深地吸引住了皮卡德，皮卡德决定改弦易辙，把研究对象从天空转到海洋。作为一名杰出的科学家，皮卡德自然极重视设备的系统性和科学性，他详细研究了当时世界各国的所有深潜器，总结了以往深潜的经验和教训，找到了问题的症结。皮卡德认为，要使深潜器下潜到 2000 米以下，必须在深潜器上加一个压力舱加以保护。他还大胆地把气球密封舱的原理应用到潜水器的改进上，设计出一种独特的“水下气球”潜水器。“水下气球”式深潜器大致可分为两部分： 钢制的潜水球和像船一样的浮筒，两者紧密相连，成为一个整体。浮筒内充满比海水比重小得多的轻汽油，为潜水器提供浮力；同时又在潜水球内放进铁砂等压舱物，以助它下沉。采取上述措施后，潜水器就可以完全抛掉系缆绳，在海洋里自由沉浮，随意航行了。

皮卡德的设计振聋发聩，引起世界各国海洋科学家的普遍关注。这使皮卡德兴奋不已，更加夜以继日工作。就在他事业即将取得成功时，第二次世界大战爆发了，皮卡德的研制工作被迫中断，他精心设计的方案，只好束之高阁。二战结束后，皮卡德又重新燃起制造深潜器的欲望。他在比利时国家科研基金会的资助下，在安特卫普建成了第一艘“水下气球”式深潜器—— “弗恩斯”三号深潜器。1948 年 11 月 3 日奥古斯特·皮卡德开始正式向深海发起冲击。这天，一艘形似热气球的深潜器缓缓潜入水中。该深潜器的载入舱是一个直径约为 2 米的钢制球壳，除了控制仪器外，球壳内仅仅能够挤

下两个人；载人舱与一个装有 2.8 万加仑汽油的油箱相连，以产生足够的浮力。为了能够在海中浮游，以及能够下潜与上浮，与载人舱相连的还有充水的气箱和被电磁力吸附的铁块。深潜器上浮时通过排出球内的水和抛弃铁块来实现；下潜时则靠排出汽油，在剩余的油箱空间注满海水，以增加重量。第一次试验时，奥古斯特·皮卡德与英纳德小心翼翼地把深潜器潜到水下 26 米处，虽然深潜的深度并不大，但这次实验却向世人昭示，不需要系留钢缆控制，只需艇上的驾驶员控制，同样能够完成自由升降。初次尝试成功后， 皮卡德决心向更大深度进军。为了保险起见，皮卡德设计了一套遥控装置， 并由它来控制深潜器工作。第二次试验，深潜器下到了 1370 米的深度。当它完成任务浮出水面时，整个深潜器几乎面目全非：载入舱严重进水，雷达天线丢失，外形因受到巨大的海水压力作用而扭曲变形。尽管如此，奥古斯特·皮卡德仍激动万分，他多年的心血终于结出硕果，人类自由潜入海底的梦想变成了现实。由于他的研制、发明，使人类向深海探索的历程中又进入了一个崭新的纪元。但是仅凭“弗恩斯”三号向更深的海底进军肯定是不行的。在不断探索的精神激励下，皮卡德决定研制更新、性能更好的深潜器来实现向海洋最深处挑战的夙愿。

一年之后，他带领他的儿子杰昆斯·皮卡德来到了意大利东北部的港口城市——的里雅斯特。在瑞典有关部门的支持下设计他的第二艘深海潜水器，杰昆斯·皮卡德生于 1922 年，从他懂事那天起，他的父亲就有意识地培养他对海洋及深海探险的兴趣，逐步把儿子引导到自己为之奋斗一生的潜水事业上。在父亲的循循善诱和悉心教导下，杰昆斯·皮卡德很快成长起来了。十几岁时他就成为父亲的得力助手，20 几岁便成为世界上第一流的深潜器设计家和深海探险家。1952 年，奥古斯特·皮卡德在他儿子杰昆斯·皮卡德的协助下研制建成一艘新型深潜器。这艘深潜器长 15.1 米，宽 3.5 米，艇上可载两三名科学家。皮卡德父子为了感谢的里雅斯特市市民的盛情，特地将它命名为“的里雅斯特”号。1955 年的一天，皮卡德父子驾驶着“的里雅斯特” 号潜入 1088 米深的海底，由于下潜速度过快，当深潜器重重地落在海底上时，急速溅起的海底淤泥顿时遮挡住深潜器观察窗的视线。他们紧急抛掉艇上的一些铁块后，“的里雅斯特”号开始以每秒 1 米的速度上升，这时周围的光线渐渐地变亮起来，由黑色变成灰色、蓝色，最后“的里雅斯特”号浮出了撒满金色阳光的海面。第二次在第勒尼安海，皮卡德父子乘坐的深潜器达到 3048 米深的海中，又一次创下了人类深海潜水的新纪录。同年 9 月，“的里雅斯特”又一次载着皮卡德父子再次刷新了纪录，他们在地中海下潜到3150 米的深处。1954 年，年逾古稀的皮卡德退休了，岁数和体力都使他感到力不从心，加上层出不穷的新课题，更使他遗憾自己有生之年无法完成潜入深海最底部的宏愿。于是，他便把自己所有的知识全部传授给儿子，把希望寄托在杰昆斯·皮卡德的身上。

1955 年的一个偶然机会，小皮卡德结识了美国海军研究局欧洲办公室的海洋学家罗伯特·迪茨。这位科学家立即意识到皮卡德研制的深潜器极有可能打开通向“海底龙宫”之门，而且这种潜水器在军事上有着重要的价值， 将在未来水下作战和探测等方面发挥其它任何装备所起不到的作用。当然， 最使美国科学家和军界感兴趣的是，“的里雅斯特”号上所做的声音传播实验。杰昆斯·皮卡德利用深海中含盐量和水压很高，水下声音传播速度是空气中传播速度 5 倍的特点，可以较早听到远处海底火山的爆发，鱼类的游动和海中其他动物角逐角斗的微弱声音。饶有兴趣的美国海洋科学家还乘坐“的里斯雅特”号遨游海底，大饱了眼福。并为之拍手叫绝。1958 年，“的里雅斯特”号以高价卖给美国海军。杰昆斯·皮卡德也被邀请作为研制海潜器的顾问，在皮卡德父子的精心组织和直接领导下，美国海军又从德国购置了一种耐压强度更高的克虏伯球，以建造新型的“的里雅斯特”号深潜器，使之具有下潜 11000 米深度的能力。1958 年，新的“的里雅斯特”号改建成后， 首次试潜就达到 5600 米的深度，第二年又潜深到 7315 米。此后，试验小组即着手制订了向世界最深渊——马里亚纳海沟的“挑战者深坑”进军的计划， 并把这次计划命名为“浮游生物计划”。

1960 年 1 月，新年刚过没多久，美国驱逐舰“莱伟斯”号缓缓驶离码头，

驶向马里亚纳的海沟测量它的最深度。1 月 23 日上午 8 时，“莱伟斯”在距

关岛西南 354 海里 的海面上，测得此处的海沟深度为 10058.4 米，这个深度已接近以往测得的海度最大深度。为此，主持人赖赫尼茨博士决定：“的里雅斯特”号深潜器从这里下潜，去完成前所未有的重大深潜任务。当海洋调查船“温达克”号拖带着新型“的里雅斯特”号赶到下潜点时，此处海域上空狂风大作，海面上怒涛巨浪接连拍打着“温达克”号及“的里雅斯特”号

深潜器。排水量只有 150 吨“的里雅斯特”号被海浪摔打得狼狈不堪。艇上的电话，计速器，垂直海流计等均遭受严重损毁。杰昆斯·皮卡德看到他心爱的深潜器伤成这般模样，心里难过极了，多年研制成功的深潜器尚未拼搏难道就要功败垂成，把毕生精力献给深潜事业的老父亲难道等待的只是失望和沮丧的消息吗？小皮卡德经过仔细检查发现“的里雅斯特”号深潜器本身并未受损，他和有关人士略一商量决心继续下潜。8 点 15 分，杰昆斯·皮卡德和他的助手，美国海军上尉唐·沃尔什信心十足地爬进深潜器，关上重达9 吨的舱门。唐·沃尔什曾经过多次试验，对“的里雅斯特”号的性能是十分了解的，他这次除配合皮卡德完成这项人类壮举外，还准备在这之后正式从小皮卡德手中接管“的里雅斯特”号。

新型的“的里雅斯特”号深潜器从“温达克”号海洋调查船上被缓缓放下，触水的瞬间飞溅起巨大的浪花，淹没于深蓝色的海水之中。新型的“的里雅斯特”号的耐压球直径为 2 米，壁厚达 127 毫米，能承受 1500 个大气压，

足以保证安全下潜到 11000 米的深海。此时，小皮卡德镇定地膘了一眼手表，

时间是 8 点 23 分。“的里雅斯特”号压载舱缓缓进水，深潜器开始下沉。突然，像是受到猛然撞击，紧接着向上弹起，原来它遇到了海水密度急剧变化的温度跃变层。小皮卡德打开油箱阀门，放掉了一些汽油，深潜器继续开始下潜。在潜深近 200 米的过程中，停留了几次。9 点时，深潜器到达水下 244 米处，这时周围的海水能见度开始降低，而巨随着深度的增加，外面海水的温度也越来越低，深潜器一路下潜，直插向深深的海底。到了水下 700 米时， 周围漆黑一片，打开艇上探照灯，只见水中浮游生物的尸体碎屑或生物粪便在灯光照射之下像漫天雪花，飘飘荡荡。11 点 30 分，深潜器到达 7900 米深处。皮卡德和沃尔什再次打开探照灯，想观察一下周围宁静的世界。但是， 探照灯光照射之处什么也没有发现。此时，艇上却发生一些小故障，驾驶室侧面有几滴海水渗入，两起小碰撞炸裂了舱内的一块有机玻璃。当到达 8840

米深处后，因为这里的海沟只有 6 公里宽，弄不好深潜器会与海沟边缘相撞， 如果那样就将前功尽弃，甚至永远沉入海底喂鱼虾。于是，“的里雅斯特” 号释放了重 6 吨的铁块，下降速度减至了每秒 0.6 米。

“的里雅斯特”号渐渐潜至 9900 米，忽然传来一阵阵沉闷的爆裂声，密封舱也同时被震得摇晃起来，小皮卡德和沃尔什上尉顿时紧张起来，他们知道在海底任何疏忽大意都意味着艇毁人亡，后果将不堪设想。他们关掉所有仪器，检查爆裂声来自何方，舱内没有故障，显然声音是从耐压壳球体上传来的。在死一般的沉寂中，这种爆裂声很轻但极清晰。他们抓起电话准备向赖赫尼茨博士报告，谁知屋漏偏遭大雨！这时电话又失灵了，这一下更加剧了他们的紧张心理。小皮卡德和沃尔什上尉面对严峻现实，简单商量了几句， 还是决定向最深的海底冲击。

1 点 56 分，“的里雅斯特”号上的回声探测仪发出了即将到达海底的信

号。他们俩都非常激动，此时离“挑战者深沟”只有 91.5 米了。12 点 6 分， “的里雅斯特”号走完了这段最后的航程。探照灯灯光照亮了覆盖着硅藻层的海底，青铜色的海底看起来还比较坚硬，能够承受住深潜器的重量。“的里雅斯特”号先碰到海底的是一些起引导作用的绳子，然后才稳稳地落在上面，到达这个“世界之渊”。此时，杰昆斯·皮卡德激动地抓起电话叫了起来，刻不容缓地向世界宣布这一喜讯，但他早已忘记电话失灵了。

探照灯光打开了，光线第一次照亮了这幽暗的海底。小皮卡德与沃尔什

睁大眼睛透过 15 厘米厚的有机玻璃舷窗，仔细地观察着：静谧的海底有一只

长约 30 厘米的美丽红虾，一条约 30 厘米长、15 厘米宽的扁平状鱼，睁着微突的双眼悠然自得地游动着。不一会，这条突眼扁平鱼便倏地钻进青铜色的海底淤泥中，不见踪影了。海洋生物学家长期以来争论不休的万米深海是否有鱼类生存问题，顷刻之间便迎刃而解了。小皮卡德抓紧时间，首先测量了水温，“挑战者深坑”的温度较低，仅 3.33 摄氏度，但比 3600 米深处的温度还要高一些。然后，他们又测量了海底放射性现象。最后，他们又用取样器挖取了一些黄色软泥，这些黄色软泥的主要成分是一种单细胞硅藻。

深潜器就要离开海底前，沃尔什上尉再次抓起电话，高声喊道：“‘的里雅斯特’号在海底报告，‘挑战者深坑’的深度为 11022 米，报告完毕， 请回话！”“祝贺你们！”电话竟然意外地接通。事后才弄明白，无线电话一度失灵是由于一群海洋浮游生物捣的鬼。这群海洋生物非常密集，阻碍了声波的传播，给上下联络的人们带来了一场虚惊。激动的消息立即传遍了全美国和全世界，它向世人证实：人类不仅能把卫星送入太空，而且也能乘深潜器到达万米深的海底。76 岁的老皮卡德更是激动万分，摘取深海探险桂冠的夙愿终于由他的儿子完成了。

观察镜的裂纹在灯光照耀下清晰可见。小皮卡德和沃尔什深知在 1100

个大气压环境下，深潜器耐压球上还承受着 15 吨的压力，随时可能出问题，

于是决定由原计划 30 分钟的停留时间减至 20 分钟，时间一到，小皮卡德按下压载抛出电钮，一束铁丸从深潜器底部倾泻出去。“的里雅斯特”号开始像气球一样向上飘浮。经过 3.5 小时的上升，终于冉冉升出海面，回到阳光照耀的世界。低空盘旋的美国海军飞机，摆动着双翼向这两位深海挑战者致意，驱逐舰也疾驶而来，鸣放礼炮向他们祝贺，小皮卡德和沃尔什眼眶中噙满了激动的泪花，向欢迎的人们频频挥手致意。几天后，美国总统在华盛顿亲自给杰昆斯·皮卡德和席·沃尔什颁奖。“的里雅斯特”号被拖回基地后， 专家们对它进行了全面检查。他们发现这个直径 2 米，壁厚 127 毫米的金属

壳体，在万米深海的巨大水压下，直径竟缩短了 1.5 毫米。“的里雅斯特” 号取得深潜冠军称号后，又进行了多次水下深潜，为人类向海洋进军继续作出贡献，1964 年，“的里雅斯特”号退役，被陈列在美国州立博物馆里，而皮卡德父子的业绩将永远载入人类探险家的光辉史册。

继“的里雅斯特”号深潜器完成世界上最深处的探险壮举之后，科学家们更加紧了对深潜器的研究，深潜器的发展速度更加迅猛。但在很长的时期内，深海探索领域及深潜器的发展一直为美国垄断。近 10 多年来，我国研制的深潜器逐渐崭露头角，逐步跻身于世界深潜器先进国家的行列，我国第一艘载入深潜器救生艇于 1988 年投入使用，成为目前世界上少数几个掌握潜艇

水下对接技术，并实现人员转移的国家之一。这艘深潜救生艇长 15 米，排水

量 35 吨，最大下潜深度 600 米，可容纳 4 名艇员，每次对口救生人数为 22

人，在水下 220 米内可以开舱营救 6 名人员。艇上装有水下电视成像声纳， 定位声纳以及机械手等设备，所以它还能兼顾海洋调查和海底勘探等任务。10 多年来，我国的无人遥控潜水器研制工作也取得了突出猛进的成果，研制的海人一号无人遥控潜水器，最大工作深度 2000 米，1980 年，加拿大国际潜艇工程公司又与上海交通大学通力合作，联合设计制造了两种作业型无人潜水器，现已提供给海上救捞公司使用，并在南海平台作业开发投标中一举夺魁。