正在建造的中國(guó)載人潛水器計(jì)劃2020年挑戰(zhàn)下潛海底萬(wàn)米深度,。近日,萬(wàn)米潛水器的核心構(gòu)件——載人球艙沖壓成功,,為潛水器的建造奠定了基礎(chǔ),。
核心構(gòu)件載人球艙沖壓成功
所謂沖壓,就是將一塊巨大的鈦合金板材用垂直的圓柱體打壓變形,,使它變成一個(gè)“碗”,,兩個(gè)“碗”扣在一起,,就成了載人潛水器的球艙,。它是潛航員乘坐、駕駛潛水器的活動(dòng)區(qū),,也是整個(gè)潛水器的內(nèi)部主體構(gòu)件和核心技術(shù)之一,。
在這個(gè)巨大的車(chē)間里,,加熱好的板材被迅速移到柱狀物下面,一錘下去,,平板被壓成碗形,,透著紅光和熱氣,此刻溫度達(dá)到600度以上,,隨時(shí)有爆裂的危險(xiǎn),,科學(xué)家們都捏著一把汗。
經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查,,碗狀物再次回爐加熱,,等待第二次沖壓。10多個(gè)小時(shí)過(guò)去了,,第二次沖壓開(kāi)始,,“大碗”經(jīng)過(guò)重錘的擠壓塑形,變成一個(gè)完美的半圓,,形狀,、圓度、壁厚都達(dá)到潛水器建造要求,,載人球艙沖壓成功,。半球沖壓成功后,將再制造一個(gè)相同直徑的半球,,兩個(gè)半圓對(duì)在一起,,形成完整球艙,后續(xù)還有加工,,焊接,,熱處理等工作。
球艙科技含量非常高
深海下潛,,水下壓強(qiáng)隨著深度增大,,達(dá)到一萬(wàn)米的海底后,潛水器承受的壓力相當(dāng)于將一輛轎車(chē)的重量,,壓在小拇指的指甲蓋上,。而載人艙是潛水器的心臟,要保證球艙里的3位潛航員的安全,,球艙的薄厚,、尺寸、性能,、甚至圓度都有嚴(yán)苛的要求,,容不得半點(diǎn)的馬虎和疏漏。載人球艙從設(shè)計(jì)到制造全部是自主研制創(chuàng)新,,其中經(jīng)歷了很多難以想象的困難和挑戰(zhàn),。
寶雞鈦業(yè)股份有限公司總經(jīng)理 賈栓孝:
到了11000米的時(shí)候,,實(shí)際上是一個(gè)全新的研究,目前在國(guó)際上還沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家,,能做到11000米這樣一個(gè)水平,。因此,我們沒(méi)有任何數(shù)據(jù)可以參考,,相當(dāng)于第一個(gè)吃螃蟹,,所以挑戰(zhàn)難度非常大。
從鈦合金的選材到建造,,載人球艙凝聚了科學(xué)家們幾十年的心血,,攻克材料開(kāi)裂這個(gè)難題就廢了一番功夫。
中國(guó)科學(xué)院金屬研究所鈦合金研究部副主任 雷家峰:
要求這個(gè)材料有足夠高的強(qiáng)度,,能夠耐住萬(wàn)米海底的水下壓力,,同時(shí)還要有足夠的韌性,來(lái)保證長(zhǎng)期安全的使用,。在高強(qiáng)高硬的材料,,在進(jìn)行一個(gè)大型的球殼沖壓中,本身就存在著很大的風(fēng)險(xiǎn),,比如表面的開(kāi)裂等,,一直是我們最擔(dān)心的問(wèn)題。
據(jù)了解,,萬(wàn)米載人潛水器使用壽命將達(dá)到30年,,用于執(zhí)行水下考察、海底勘探,、海底開(kāi)發(fā)等任務(wù),,按照計(jì)劃,中國(guó)將在2020年完成萬(wàn)米級(jí)載人潛水器的研制,,未來(lái)科學(xué)家將隨著它深潛萬(wàn)米海底進(jìn)行科考,,探索深海大洋的未知世界。