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我國全海深載人潛水器球殼通過驗(yàn)收 為目前世界最大萬米級(jí)載人艙
最后更新: 2019-10-25 19:46:05據(jù)央視新聞客戶端10月25日報(bào)道,近日,由我國自主研發(fā)建造的全海深載人潛水器球殼建造完成并通過總體集成單位驗(yàn)收,作為目前世界上最大的萬米級(jí)載人艙,建成驗(yàn)收后,潛水器將進(jìn)入全面總裝階段。
全海深載人潛水器研制是“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”專項(xiàng)的核心任務(wù),作為我國自主研發(fā)建造的全新一代載人潛水器,最大下潛深度將超過一萬米,也就是世界海洋最深處——馬里亞納海溝。載人潛水器,最大的特性和優(yōu)勢是帶人下潛,作為潛水器最核心的部件之一,球殼經(jīng)過3年攻堅(jiān),建造完成并通過驗(yàn)收,其性能和指標(biāo)滿足總體要求。
全海深載人潛水器副總設(shè)計(jì)師雷家峰:我們知道在一萬多米的這個(gè)載人潛器的球殼上,在世界范圍內(nèi),在我們國家立項(xiàng)的時(shí)候沒有這樣一個(gè)材料方案,我們經(jīng)過了三年多的建造的工作才完成了今天的這個(gè)任務(wù)。
全海深載人潛水器總建造師劉帥:載人艙安裝到位之后呢,我們這個(gè)后面的工作主要分兩條線在開展。一是艙內(nèi)設(shè)備的一個(gè)安裝,第二個(gè)是艙外,圍繞載人艙、球殼進(jìn)行首部浮力塊,以及首部的燈光、視頻還有攝錄這些設(shè)備的安裝和集成。
載人潛水器球殼可搭乘三人下潛,有三個(gè)觀察窗,正前方為主駕駛窗,兩側(cè)窗為乘客使用。人員從頂部進(jìn)入后,關(guān)閉艙口蓋,球殼就成了完全密閉的環(huán)境。球殼既是潛水器的“駕駛室”,也是乘客唯一的活動(dòng)空間。三個(gè)成年人乘坐這個(gè)直徑不到2米的球殼還是非常擁擠的,只能采用半跪半坐的姿勢,也不能同時(shí)站立。
據(jù)了解,潛水器往返萬米深海并進(jìn)行海底作業(yè),預(yù)計(jì)需要10余小時(shí),潛航員和乘客要面臨在長期封閉空間中對身體的考驗(yàn),以及在幽閉隔絕環(huán)境中對心理的考驗(yàn)。
模擬萬米深海壓強(qiáng)球殼完成壓力試驗(yàn)
載人潛水器最重要的功能就是帶著人員下潛到深海,在世界最深處的萬米馬里亞納海溝,潛航員和科學(xué)家乘坐的艙室要經(jīng)受巨大的水壓,為了驗(yàn)證其安全性,必須進(jìn)行模擬深海環(huán)境的試驗(yàn)。
這個(gè)高4米、內(nèi)徑2米8的大型裝置就是模擬萬米深海環(huán)境的壓力桶。
全海深載人潛水器副總設(shè)計(jì)師雷家峰:球殼要放在這個(gè)壓力桶里面,往壓力桶打水,通過這一套裝置,讓這個(gè)壓力實(shí)現(xiàn)達(dá)到萬米的壓力,這樣來檢驗(yàn)這個(gè)球殼在這個(gè)壓力下的表現(xiàn)和質(zhì)量。
水下壓強(qiáng)隨著深度增大,達(dá)到一萬米的海底后,潛水器球殼承受的壓力相當(dāng)于將一輛轎車的重量,壓在小拇指的指甲蓋上。
全海深載人潛水器總設(shè)計(jì)師葉聰:在這樣一個(gè)壓力環(huán)境下,這個(gè)球殼的話別看它的壁厚很厚,但是也會(huì)收縮變形,我們通過實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)了整個(gè)變形它是彈性的,說明了這個(gè)潛器球殼的安全。
經(jīng)過一周的反復(fù)打壓試驗(yàn),載人球殼經(jīng)受住了萬米深海壓強(qiáng)的測試,且最終試驗(yàn)結(jié)果比真實(shí)下潛時(shí)還要更深。不僅如此,通過這次試驗(yàn),球殼還模擬了下潛速度、海底停留時(shí)間等,為潛水器后續(xù)總裝和海試打下基礎(chǔ)。
深海全覆蓋中國制造“鈦”厲害
載人球殼使用的鈦合金材料之前一直被廣泛適用于航空航天領(lǐng)域,科研人員發(fā)現(xiàn),鈦合金用于深海裝備更為理想,擁有諸多優(yōu)越性和獨(dú)特性。
首先,鈦具有強(qiáng)大的防腐功能,幾乎不腐蝕的特性大大提高鈦合金載人球艙的耐用性。
全海深載人潛水器副總設(shè)計(jì)師雷家峰:鈦合金材料,又稱為海洋金屬,最主要是它耐海水腐蝕,它在海水里放下去就沒有腐蝕跡象,經(jīng)過幾十年甚至十幾年,二十幾年。
這兩個(gè)金屬塊,是載人球艙在焊接前練手用的試板。無論是材料和厚度都和球艙一樣的,可以直觀地感受一下有多厚,還有個(gè)必須展示的,就是這片金屬,這是載人球艙焊接熔化之后形成的飛濺,是個(gè)小廢片。
這么薄的金屬,按理說應(yīng)該很脆,但是非常有韌性!這一厚一薄,可見載人球艙材料的厲害。
另外,要克服深海壓強(qiáng),鈦合金不僅強(qiáng)度高而且具有彈性,可以在下潛和上浮的過程中,保持硬度不變形。
載人球殼極限設(shè)計(jì)極限制造
目前正在建造的萬米載人潛水器,具備覆蓋全球海洋100%海域的作業(yè)能力,尤其是載人球殼,作為潛水器的主結(jié)構(gòu)之一,可以說是極限設(shè)計(jì)極限制造。
全海深載人潛水器副總設(shè)計(jì)師雷家峰:我們知道這個(gè)深度啊,是地球上最深的一個(gè)海溝的深度了,達(dá)到一個(gè)極限的深度,實(shí)際上也為適合極限的深度進(jìn)行了極限設(shè)計(jì),制造過程也可以說是一個(gè)極限制造。
據(jù)了解,萬米載人潛水器用于執(zhí)行水下考察、海底勘探、海底開發(fā)等任務(wù),在不久的將來,科學(xué)家將乘坐它探索深海未知世界。
全新改造科學(xué)保障船完成總段吊裝
載人潛水器是無法自己抵達(dá)馬溝并進(jìn)行下潛的,必須搭載在母船上,據(jù)了解,萬米載人潛水器將配有一艘母船以及一艘科學(xué)保障船,目前,這艘專門為萬米潛水器配備的保障船正在進(jìn)行改造,剛剛完成總段吊裝。
為萬米潛水器全新改造的科學(xué)保障船在福建馬尾船廠完成總段吊裝??偠伟茖W(xué)家房間、潛航員房間、實(shí)驗(yàn)室、潛水器車間等等,重達(dá)286噸。在現(xiàn)場,吊裝過程就像“搭積木”。
總段在陸地,船??吭诖a頭,全程使用龍門吊進(jìn)行吊裝,耗時(shí)2小時(shí),原本只有甲板的船體“裝”上了總段,才有了我們熟悉的船的模樣。看似簡單的過程其實(shí)要考慮諸多安全因素,潮汐就是其中之一。
萬米深潛船改項(xiàng)目負(fù)責(zé)人唐古拉山:潮汐會(huì)關(guān)系到這個(gè)船舶的吃水,就是我們這個(gè)碼頭的吃水要趕在一個(gè)非常高的高潮進(jìn)來。如果太淺了,船舶可能會(huì)托底,所以我們要趕到一個(gè)高潮,在高潮的時(shí)候,天氣不一定很好,但巧的是今天在高潮的位置今天也非常好。所以給我們的這個(gè)整個(gè)安裝、安全帶來了很大的便利。
福建馬尾造船有限公司董事長黃如堂:這條船有個(gè)全方位衛(wèi)星定位DPR系統(tǒng),在這樣的船舶上,對深??瓶计鹆吮容^大的作用。
作為潛水器在海上的“家”,科學(xué)保障船要把潛水器、科考人員、科研設(shè)備運(yùn)到馬里亞納海溝所在的海域,另外,它也是一艘?guī)椭鷿撈饕约捌渌笮驮O(shè)備下潛和回收的科考船。同時(shí),這艘船還是大洋上的“深海實(shí)驗(yàn)室”,潛水器從萬米深海采集的生物樣品通過它再運(yùn)回國內(nèi)。
- 原標(biāo)題:我國全海深載人潛水器球殼通過驗(yàn)收 為目前世界最大萬米級(jí)載人艙
- 責(zé)任編輯: 于文凱 
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