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核心构件取得突破 看万米潜水器载人舱如何炼成

科普小知识2021-07-13 13:17:18
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中国正在建造的载人潜水器计划在2020年挑战1万米的深度。最近,载人太空舱,10,000米潜水器的核心部件,已被成功冲压,为建造潜水器奠定了基础。

核心部件载人航天舱成功冲压。

核心构件取得突破 看万米潜水器载人舱如何炼成

所谓的冲压就是用一个垂直的圆柱体将一个巨大的钛合金板挤压变形,使其变成一个“碗”。这两个“碗”扣在一起,成为载人潜水器的球舱。它是潜艇乘员乘坐和驾驶潜水器的活动区域,也是整个潜水器的内部主要部件和核心技术之一。

在这个巨大的车间里,加热的盘子被迅速移到柱子下面,锤打,盘子被压成碗状,用红光和热空气加热。这时,气温达到了600多度,随时都有爆发的危险。科学家们都握着手。

仔细检查后,碗被放回炉子再次加热,等待第二次冲压。十几个小时过去了,第二次冲压开始了。“大碗”被重锤塑造成一个完美的半圆。其形状、圆度和壁厚均满足潜水器建造要求,载人舱成功冲压。成功冲压半球后,将制造另一个相同直径的半球。两个半球将配对在一起,形成一个完整的球形腔。以下工作将包括加工、焊接、热处理等。

球舱的科技含量很高。

在深海潜水时,水下压力随着深度的增加而增加,达到海底以下10000米,潜水器承受的压力相当于将汽车的重量压在拇指指甲盖上。载人太空舱是潜水器的心脏。为了保证舱中三名船员的安全,舱对其厚度、尺寸、性能甚至圆度都有严格要求。它不能容忍任何粗心或疏忽。从设计到制造,载人航天器是独立开发和创新的,经历了许多难以想象的困难和挑战。

核心构件取得突破 看万米潜水器载人舱如何炼成

宝鸡钛业有限公司总经理贾栓晓;

在11000米,这实际上是一个全新的研究。目前,世界上没有一个国家能达到11000米。因此,我们没有任何数据可参考,这相当于第一个吃螃蟹,所以挑战是非常困难的。

从钛合金的选择到它的建造,载人航天器花费了科学家们几十年的心血,并且花费了很多努力来解决材料开裂的问题。

中国科学院金属研究所钛合金研究部副主任雷家峰;

要求这种材料具有足够高的强度以承受10,000米海底的水下压力,并且具有足够的韧性以确保长期安全使用。对于高强度、高硬度的材料,冲压大型球壳有很大的风险,如表面开裂,这一直是我们最担心的问题。

核心构件取得突破 看万米潜水器载人舱如何炼成

据了解,万米载人潜水器的使用寿命将达到30年,并将用于水下调查、海底勘探、海底开发等任务。根据该计划,中国将在2020年前完成1万米载人潜水器的开发。未来,科学家将在它潜入10000米深的海底探索未知的深海世界时进行科学研究。