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国产万米载人潜水器载人球舱完成“门窗”开孔
2021-09-15
详细介绍

  近日,中国自主研制的海底1万米潜水器载人球舱完成出入口、观察窗的开孔工作,载人球舱是潜水器最核心的部件之一,是潜航员的主要活动区,球舱主体为钛合金,全部建成后将成为世界上下潜深度最大,最先进的潜水器之一。

  为载人球舱的出入口和观察窗开孔是载人球舱最重要的工序之一,对材料和技术要求极高。在现场,记者看到,刚刚加工完的半球上有两个孔,最大的就是今后潜航员出入潜器的大门,另外一个是观察海底世界的“车”窗。

  宝鸡钛业股份有限公司总经理 贾栓孝:它特殊就是万米的材料,整个球壳的要求,比4500和蛟龙号都要高得多。从材料成型、焊接,包括整体的结构都已经发生了比较大的变化。

  2020年,中国自主研发制造的全新一代载人潜水器计划将在世界海洋最深处的马里亚纳海沟进行海试,预计下潜深度超过一万米。由于深海压力巨大,所以载人球舱从选材上就与4500米深海勇士号和7000米蛟龙号不同。

  宝鸡钛业股份有限公司总经理 贾栓孝:我们在选材的时候就选择更高的,强度更高的一些钛合金。这也是我们第一次尝试,全世界也没有现成的材料可参考。

  万米深海,潜水器要承受的压力相当于在指甲盖上放一辆汽车,潜水器球舱是保证3位潜航员安全最重要的屏障。新一代钛合金制造的球舱不论是形状、圆度、壁厚都精心设计。在完成两个半球焊接,组装等工作之后,预计明年上半年进行海底1万米模拟压力测试。

  载人球舱使用的钛合金材料之前一直被广泛适用于航空航天领域,科研人员发现,钛合金用于深海装备更为理想,拥有诸多优越性和独特性。

  首先,钛具有强大的防腐功能。中国自主研制的万米载人潜水器预计将使用30年,几乎不腐蚀的特性大大提高钛合金载人球舱的耐用性。

  另外,要克服深海压强,钛合金不仅强度高而且具有弹性,可以在下潜和上浮的过程中,保持硬度不变形,给潜航员提供安全的空间。除此之外,科研人员还大胆推翻原有的设计。之前国外的载人球舱使用的都是瓜瓣焊接,也就是先制造西瓜瓣,再焊接为一个整球,不仅焊缝多,工期长,而且安全性方面有待提高。万米潜器使用半球焊接,减少了焊缝数,工艺更难,但是可靠性显著提高。

  目前正在建造的万米载人潜水器,具备覆盖全球海洋100%海域的作业能力,处于世界先进水平,而且全部由中国人自主研制,创造了多个中国第一。尤其是载人球舱,作为潜水器的主结构之一,研制水平达到国内最优。

  万米载人潜水器球舱课题组副组长 王鼎春:整体球的尺寸精度,球体的尺寸精度和整体热处理技术,也是在这么大的一个钛合金的装置上面第一次实现。我认为通过我们深海勇士号钛合金载人球的研制和制造过程,我们整个的载人球舱的技术实现了同国外的跟跑和并跑的过程,而且通过这个技术,将来在浅海深的11000的钛合金载人球舱可以实现领跑的过程。

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