繼中國載人潛水器“蛟龍?zhí)?rdquo;突破7000米深海，創(chuàng)造“中國深度”后，近期又傳出我國將挑戰(zhàn)萬米載人深潛的消息。據(jù)悉，2020年左右，中國人將入海11000米，探索目前地球已知的最深海溝馬里亞納海溝。

    12月5日，科技部公開發(fā)布，全球個頭最大、工作壓力最高的“深海超高壓模擬試驗裝置”，在中國第二重型機械集團公司德陽制造基地開工建設(shè)。這個裝置正是我國全海深（最大工作深度達11000米）載人潛水器關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)相關(guān)項目之一。

    擁有兩項全球之“最”的裝置長什么樣？它對中國人探索萬米深海又有何用？12月8日，記者走進中國二重德陽基地一探究竟。

大型深海超高壓模擬試驗裝置設(shè)計效果圖

    裝置建成后

    陸地上模擬11000米深海壓力

    “2016年8月啟動建設(shè)，目前剛完成輔框架鍛造。”在中國二重鑄鍛公司廠區(qū)，該公司營銷部項目負(fù)責(zé)人徐詩勇告訴記者，目前裝置還處于初加工階段，整體面貌無法看到，“裝置的作用是為了在陸地上模擬11000米的深海環(huán)境，從而方便進行試驗，摸清所有參數(shù)。”

    如何模擬？“主要是壓力的問題。”他打開一幅裝置效果圖。圖上，三組操場形狀的機架直立，中間包裹著一個高4.8米、內(nèi)徑2.8米的大圓筒，載人潛水器就將“住”在圓筒里進行試驗。“圓筒就是壓力艙，里面可以自動升降壓。”他介紹說，馬里亞納海溝是目前地球所知的最深海溝，最大深度為海平面下近11000米。那里黑暗寒冷，水壓達110兆帕，被稱為“黑暗禁區(qū)”。而按照設(shè)計要求，該裝置主體框架結(jié)構(gòu)最大工作壓力可達180兆帕。

    裝置現(xiàn)已完成輔框架立柱和半圓梁的鍛造，進入初加工階段。下一步，將在第三方監(jiān)理見證下進行性能檢測和探傷，對達到技術(shù)要求的產(chǎn)品進一步開展精加工。

    難在超高壓

    1個“指甲蓋”承受1100公斤壓力

    據(jù)介紹，該裝置的研發(fā)由國家重點研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點專項立項支持，目標(biāo)是為我國自行研制的全海深載人球殼提供壓力測試條件，同時提升我國超高壓試驗裝置的設(shè)計和制造能力。

    在中國二重鑄鍛公司大型鑄鍛件研究所副所長沈國劬看來，就裝置而言，“超高壓”就是最大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

    水壓110兆帕是個什么概念？“如果這個壓力的水，從一個一元硬幣大小的槍口出來，可以切斷鋼板，就像現(xiàn)在用的超高壓水刀。”他告訴記者，要在陸地上模擬萬米深海壓力，就相當(dāng)于1個手指甲蓋般大小的面積要承受1100公斤壓力。這對材料技術(shù)指標(biāo)和現(xiàn)場工藝提出了“超高要求”。例如鋼水純凈度、夾雜物含量、機械性能等都要“精益求精”。

    一體式壓力筒在研制大容積、超高壓試驗裝置時，難以克服應(yīng)力集中的問題，存在很高的技術(shù)風(fēng)險及安全隱患。沈國劬表示，該裝置容積與工作壓力組合技術(shù)難度目前在國際上已達最高級別，“可進行筒體內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測、升降壓自動控制的壓力試驗系統(tǒng)，在超高壓試驗裝置的技術(shù)領(lǐng)域已屬國際領(lǐng)先水平。”

    打破“禁區(qū)”

    成功后中國人將“暢游”深海

    “這個裝置一旦試驗成功，‘中國造’深海潛水器就能載人去到深海任何一個地方。”在徐詩勇看來，在國際海洋界，深海載人潛水器一直占據(jù)海洋開發(fā)的制高點，其技術(shù)水平體現(xiàn)一個國家在材料、控制、海洋學(xué)等領(lǐng)域的綜合實力。而“深海超高壓模擬試驗裝置”就是為我國自主研發(fā)全海深載人潛水器服務(wù)的。

    2016年6月至8月，我國“探索一號”科考船在馬里亞納海溝開展了我國首次綜合性萬米深淵科考。此次科考中，我國“海斗”號無人潛水器創(chuàng)造10767米深潛紀(jì)錄，使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。

    而在載人深海潛水器方面，我國的“蛟龍?zhí)?rdquo;擁有同類型載人潛水器的最大下潛深度7000米，這意味著它可以在99.8%的海域自由行動。我國也成為繼美、法、俄、日之后世界上第五個掌握大深度載人深潛技術(shù)的國家。

    沈國劬認(rèn)為，如今，以“萬米級”載人潛水器為代表的深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備攻關(guān)已經(jīng)穩(wěn)步展開，未來，中國開發(fā)利用深海資源將更加如魚得水。

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