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拥有两项全球之“最” 深海超高压模拟试验装置在德阳开工

2016-12-11 09:38
来源: 四川日报
责任编辑:郑玮

  继中国载人潜水器“蛟龙号”突破7000米深海,创造“中国深度”后,近期又传出我国将挑战万米载人深潜的消息。据悉,2020年左右,中国人将入海11000米,探索目前地球已知的最深海沟马里亚纳海沟。

  12月5日,科技部公开发布,全球个头最大、工作压力最高的“深海超高压模拟试验装置”,在中国第二重型机械集团公司德阳制造基地开工建设。这个装置正是我国全海深(最大工作深度达11000米)载人潜水器关键技术研发相关项目之一。

  拥有两项全球之“最”的装置长什么样?它对中国人探索万米深海又有何用?12月8日,记者走进中国二重德阳基地一探究竟。

  装置建成后

  陆地上模拟11000米深海压力

  “今年8月启动建设,目前刚完成辅框架锻造。”在中国二重铸锻公司厂区,该公司营销部项目负责人徐诗勇告诉记者,目前装置还处于初加工阶段,整体面貌无法看到,“装置的作用是为了在陆地上模拟11000米的深海环境,从而方便进行试验,摸清所有参数。”

  如何模拟?“主要是压力的问题。”他打开一幅装置效果图。图上,三组操场形状的机架直立,中间包裹着一个高4.8米、内径2.8米的大圆筒,载人潜水器就将“住”在圆筒里进行试验。“圆筒就是压力舱,里面可以自动升降压。”他介绍说,马里亚纳海沟是目前地球所知的最深海沟,最大深度为海平面下近11000米。那里黑暗寒冷,水压达110兆帕,被称为“黑暗禁区”。而按照设计要求,该装置主体框架结构最大工作压力可达180兆帕。

  装置现已完成辅框架立柱和半圆梁的锻造,进入初加工阶段。下一步,将在第三方监理见证下进行性能检测和探伤,对达到技术要求的产品进一步开展精加工。

  难在超高压

  1个“指甲盖”承受1100公斤压力

  据介绍,该装置的研发由国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项立项支持,目标是为我国自行研制的全海深载人球壳提供压力测试条件,同时提升我国超高压试验装置的设计和制造能力。

  在中国二重铸锻公司大型铸锻件研究所副所长沈国劬看来,就装置而言,“超高压”就是最大的技术挑战。

  水压110兆帕是个什么概念?“如果这个压力的水,从一个一元硬币大小的枪口出来,可以切断钢板,就像现在用的超高压水刀。”他告诉记者,要在陆地上模拟万米深海压力,就相当于1个手指甲盖般大小的面积要承受1100公斤压力。这对材料技术指标和现场工艺提出了“超高要求”。例如钢水纯净度、夹杂物含量、机械性能等都要“精益求精”。

  一体式压力筒在研制大容积、超高压试验装置时,难以克服应力集中的问题,存在很高的技术风险及安全隐患。沈国劬表示,该装置容积与工作压力组合技术难度目前在国际上已达最高级别,“可进行筒体内环境数据监测、升降压自动控制的压力试验系统,在超高压试验装置的技术领域已属国际领先水平。”

  打破“禁区”

  成功后中国人将“畅游”深海

  “这个装置一旦试验成功,‘中国造’深海潜水器就能载人去到深海任何一个地方。”在徐诗勇看来,在国际海洋界,深海载人潜水器一直占据海洋开发的制高点,其技术水平体现一个国家在材料、控制、海洋学等领域的综合实力。而“深海超高压模拟试验装置”就是为我国自主研发全海深载人潜水器服务的。

  今年6月至8月,我国“探索一号”科考船在马里亚纳海沟开展了我国首次综合性万米深渊科考。此次科考中,我国“海斗”号无人潜水器创造10767米深潜纪录,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。

  而在载人深海潜水器方面,我国的“蛟龙号”拥有同类型载人潜水器的最大下潜深度7000米,这意味着它可以在99.8%的海域自由行动。我国也成为继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。

  沈国劬认为,如今,以“万米级”载人潜水器为代表的深海关键技术与装备攻关已经稳步展开,未来,中国开发利用深海资源将更加如鱼得水。(记者 朱雪黎 王域西)

责任编辑:郑玮
来源:四川日报
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