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核心构件取得突破!看万米潜水器载人舱如何炼成?

2017-11来源:

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  正在建造的中国载人潜水器计划2020年挑战下潜海底万米深度。近日,万米潜水器的核心构件——载人球舱冲压成功,为潜水器的建造奠定了基础。

  核心构件载人球舱冲压成功

  所谓冲压,就是将一块巨大的钛合金板材用垂直的圆柱体打压变形,使它变成一个“碗”,两个“碗”扣在一起,就成了载人潜水器的球舱。它是潜航员乘坐、驾驶潜水器的活动区,也是整个潜水器的内部主体构件和核心技术之一。

  在这个巨大的车间里,加热好的板材被迅速移到柱状物下面,一锤下去,平板被压成碗形,透着红光和热气,此刻温度达到600度以上,随时有爆裂的危险,科学家们都捏着一把汗。

  经过仔细检查,碗状物再次回炉加热,等待第二次冲压。10多个小时过去了,第二次冲压开始,“大碗”经过重锤的挤压塑形,变成一个完美的半圆,形状、圆度、壁厚都达到潜水器建造要求,载人球舱冲压成功。半球冲压成功后,将再制造一个相同直径的半球,两个半圆对在一起,形成完整球舱,后续还有加工,焊接,热处理等工作。

  球舱科技含量非常高

  深海下潜,水下压强随着深度增大,达到一万米的海底后,潜水器承受的压力相当于将一辆轿车的重量,压在小拇指的指甲盖上。而载人舱是潜水器的心脏,要保证球舱里的3位潜航员的安全,球舱的薄厚、尺寸、性能、甚至圆度都有严苛的要求,容不得半点的马虎和疏漏。载人球舱从设计到制造全部是自主研制创新,其中经历了很多难以想象的困难和挑战。

  宝鸡钛业股份有限公司总经理 贾栓孝:

  到了11000米的时候,实际上是一个全新的研究,目前在国际上还没有哪个国家,能做到11000米这样一个水平。因此,我们没有任何数据可以参考,相当于第一个吃螃蟹,所以挑战难度非常大。

  从钛合金的选材到建造,载人球舱凝聚了科学家们几十年的心血,攻克材料开裂这个难题就废了一番功夫。

  中国科学院金属研究所钛合金研究部副主任 雷家峰:

  要求这个材料有足够高的强度,能够耐住万米海底的水下压力,同时还要有足够的韧性,来保证长期安全的使用。在高强高硬的材料,在进行一个大型的球壳冲压中,本身就存在着很大的风险,比如表面的开裂等,一直是我们最担心的问题。

  据了解,万米载人潜水器使用寿命将达到30年,用于执行水下考察、海底勘探、海底开发等任务,按照计划,中国将在2020年完成万米级载人潜水器的研制,未来科学家将随着它深潜万米海底进行科考,探索深海大洋的未知世界。

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