“德阳造”助力我国挑战万米载人深潜

  • 2016年12月12日 14时58分
  • 来源: 德阳市府
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  继载人潜水器“蛟龙号”突破7000米刷新“中国深度”后,近期又传出了我国将挑战万米载人深潜的消息。据称,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。

  日前,国家科技部公开发布,全球个头最大、工作压力最高的深海超高压模拟试验装置,已在中国二重开工。而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。

  进展:装置已完成辅框架锻造 陆地上模拟11000米深海压力

  12月9日,在中国二重铸锻公司厂区,记者看到,该装置已完成辅框架锻造。从去年初开始,该公司营销部项目负责人徐诗勇便一直负责对接该项目。“项目于今年8月启动,目前刚完成了辅框架锻造。”他告诉记者,目前装置还处于初加工阶段,整体面貌还无法看到。“装置的目的就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。”

  装置长什么样子?试验装置由外围框架和圆筒形压力舱组成,其中外围框架包括1组主机架和2组辅机架,每组机架包括两条6.4米左右高的立柱和两个3.2米外径的半圆梁,形似椭圆形操场;芯桶也就是圆筒形压力舱,内径2.8米,有效高度4.0米,可让内径2.0米左右、可搭载3人的全海深载人球舱“住”进去试验。

  据了解,该项目由四川航空工业川西机器有限责任公司牵头承担,中国第二重型机械集团公司德阳制造基地负责试验装置主机系统的具体建设。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,是全海深载人潜水器关键技术研发相关项目之一。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。徐诗勇说,9种15件关键零部件将于明年5月全部交付装置总成单位,为我国自行研制的全海深载人球壳提供压力测试条件。此次涉足海洋工程项目的建造,也为二重在此领域开拓市场奠定了基础。“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。”

  按照工期,2017年1月中旬,首组设备将发运到装置现场进行组装;5月底将全部完工发运。

  难度:“超高压”是最大挑战 1个手指甲盖面积要承受1100公斤压力

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

  “圆筒就是压力舱,里面可以自动升降压。”徐诗勇介绍说,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110MPa(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180MPa(兆帕)。

  水压110MPa(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。而这就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”。

  据介绍,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,该装置目前在国际上容积与工作压力组合技术难度已达最高级别。“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。”

  意义:一旦成功 “中国造”深海潜水器能载人“畅游”深海

  据公开信息,此前下潜至马里亚纳海沟最深处仅3名外国人,尚未有中国人完成这一壮举。

  “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“大型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。中国也成为继美、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。

  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“如鱼得水”。“这也是二重第一次正式涉足深海工程领域。”沈国劬表示,该装置制造,已被中国二重视作开拓海洋工程领域的新起点。
责任编辑: 刘怡
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