挑戰萬米載人深潛 世界最大深海模擬裝置開工

原標題：挑戰萬米載人深潛 世界最大深海模擬裝置開工

兩件高6米重40噸的立柱

中國二重自主研製的160MN水壓機

中國挑戰

下潛到海底11000米，所受壓力相當於一個指甲殼面積要頂起1輛轎車

四川挑戰

關鍵部件「誤差不能超過2微米，比三分之一根頭髮絲還小」

繼載人潛水器「蛟龍號」突破水下7000多米極限，刷新「中國深度」後。近期，又傳出我國將挑戰萬米載人深潛的消息，按照計劃，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。下潛到11000米深度，所受壓力相當於一個指甲殼面積需要頂起1輛轎車。

「誤差不能超過2微米，比三分之一根頭髮絲還小。」21日下午，在中國第二重型機械集團（簡稱中國二重）精細加工車間，幾名工人在對兩塊重40噸，高6米的立柱進行切割打磨，這是總重680多噸深海超高壓模擬試驗裝置9種15個關鍵部件中的兩件。半個月前，國家科技部公開發布消息，全球個頭最大、工作壓力最高的深海超高壓模擬試驗裝置，在位於德陽的中國二重開工。這個肩負兩項全球之最的裝置已完成主立架和輔框架鍛造，製造工藝可謂「精益求精」，這些部件將於明年5月全部交付裝置，為我國自行研製的全海深載人球殼提供壓力測試條件。

能夠擔此重任，中國二重鑄鍛公司大型鑄鍛件研究所副所長沈國劬和同事倍感自豪，他說：「我們解決的是國家有和沒有的問題。」

壓力艙長啥模樣？

機架包裹大圓筒 載人球殼「住」裡面

進入中國二重，各種重鎚敲擊的聲音此起彼伏。

在鑄鍛公司廠區，該公司營銷部項目負責人徐詩勇正在和同事們忙碌著，從去年初開始，他便一直負責對接該項目。「製造這個裝置的目的是為了在陸地上模擬11000米的深海環境，從而方便進行試驗，摸清所有參數。」徐詩勇說，該裝置通過環境模擬，實時獲取載人球艙耐壓測試數據。

說著，他展開一幅裝置效果圖。圖上，三組「操場形狀」的機架直立，中間包裹著一個高4.8米，內徑2.8米的大圓筒，可搭載3人的載人球殼「住」進去試驗。「主要解決的是壓力的問題。」

「圓筒就是壓力艙，裡面可以自動升降壓。」他介紹說。

該項目由四川航空工業川西機器有限責任公司牽頭承擔，中國二重德陽製造基地負責試驗裝置主機系統的具體建設，現已完成主框架立柱、輔框架立柱和半圓梁的鍛造，進入初加工階段。下一步，將在第三方監理見證下進行性能檢測，對達到技術要求的產品進一步開展精加工。

「項目今年8月啟動，目前剛完成了輔框架鍛造。」徐詩勇告訴成都商報記者，深海超高壓模擬試驗裝置9種15個關鍵部件總重680多噸，目前還處於初加工階段，整體面貌暫時無法看到。

180兆帕是什麼概念？

這個壓力下的水柱 可以切斷鋼板

「一旦球殼通過測試，這個載人球艙就能去到深海的任何一個地方。」徐詩勇告訴記者，目前所知地球上最深的海溝，是位於北太平洋西部海床，靠近關島的馬里亞納群島東方的馬里亞納海溝，海拔為-11034米。那裡黑暗寒冷，水壓達110MPa（兆帕），被稱為「黑暗禁區」。而按照設計要求，該裝置主體框架結構最大工作壓力可達180MPa（兆帕）。

「正常的大氣氣壓是0.1兆帕，也就意味著它所承受的工作壓力是大氣氣壓的1800倍。」在中國二重鑄鍛公司大型鑄鍛件研究所副所長，高級工程師沈國劬看來，就裝置而言，「超高壓」就是最大的技術挑戰。

「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，就像現在用的超高壓水刀。」他告訴成都商報記者，要在陸地上模擬萬米深海壓力，就相當於1個手指甲蓋般大小的面積要承受1100公斤壓力。「1100公斤，相當於一輛轎車重量。」這就對材料技術指標和現場工藝提出了「超高要求」。

對材料有何要求？

兩塊立柱重40噸 高度差 不能超過2微米

而深海超高壓模擬試驗裝置9種15件關鍵零部件都要經過冶煉、鍛造、熱處理、精加工4道工序後才能成為一個零部件。「每個步驟需要數十人甚至上百人參與。」徐詩勇介紹。

在沈國劬看來，這個模擬試驗裝置對材料的技術指標有著高要求，例如鋼水的純凈度高、夾雜物含量極低、機械性能要求高等，包括在製造過程中，對技術方案的制定、現場工藝的實施監控，都提出了高要求。「可以說是精益求精。」雖然中國二重此前很少涉足海洋工程領域，但在該裝備設計製造中，二重打破了行業壁壘，將原未涉海的高新技術研發、加工力量引入到海洋工程領域，這也是實現本項目創新目標的關鍵。

車間里，機械手從高溫箱里緩慢夾起一個類似「瓶子」形狀的鍛件，它渾身散發著橙色的光，一股熱氣襲來，隨即，機械手將其送至10多層樓高的模鍛壓機的鍛壓台。「轟、轟、轟」的一陣響聲之後，鍛壓檯面合攏了，一簇火團從縫隙中「嘩」地蹦了出來，伴隨著不斷飛濺的火花，幾分鐘後鍛壓台檯面緩緩張開，一個大型鍛件產生。

在四精工車間，成都商報記者終於見到了裝置的兩個主要部件。工人們正在對兩塊重40噸長6米的主立柱切割打磨，按照技術參數，這兩塊鐵柱的高度差不超過2微米。「一根頭髮絲7微米，誤差只有2微米，比三分之一根頭髮絲還小，這就是要求最高的一點。」在該車間，一名技術人員陳太見介紹，按照技術要求，兩個主立柱必須等高，「如果不等高，兩邊釋放的壓力不均勻，這樣就會出大問題。」

研製成功有何意義

中國人能去 深海任何地方

公開信息顯示，此前藉助設備下潛至馬里亞納海溝最深處僅3名外國人，尚未有中國人完成這一創舉。「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。」在項目負責人徐詩勇看來，在國際海洋界，深海載人潛水器一直佔據海洋開發的制高點，其技術水平體現一個國家在材料、控制、海洋學等領域的綜合實力。

壓力艙

一個高4.8米，內徑2.8米的大圓筒，可搭載3人的載人球殼「住」進去試驗。該裝置主體框架結構最大工作壓力可達180MPa（兆帕），是大氣氣壓的1800倍。