繼中國載人潛水器“蛟龍號”突破7000米深海，創造“中國深度”后，近期又傳出我國將挑戰萬米載人深潛的消息。據悉，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。

    12月5日，科技部公開發布，全球個頭最大、工作壓力最高的“深海超高壓模擬試驗裝置”，在中國第二重型機械集團公司德陽制造基地開工建設。這個裝置正是我國全海深（最大工作深度達11000米）載人潛水器關鍵技術研發相關項目之一。

    擁有兩項全球之“最”的裝置長什么樣？它對中國人探索萬米深海又有何用？12月8日，記者走進中國二重德陽基地一探究竟。

大型深海超高壓模擬試驗裝置設計效果圖

    裝置建成后

    陸地上模擬11000米深海壓力

    “2016年8月啟動建設，目前剛完成輔框架鍛造。”在中國二重鑄鍛公司廠區，該公司營銷部項目負責人徐詩勇告訴記者，目前裝置還處于初加工階段，整體面貌無法看到，“裝置的作用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。”

    如何模擬？“主要是壓力的問題。”他打開一幅裝置效果圖。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，載人潛水器就將“住”在圓筒里進行試驗。“圓筒就是壓力艙，里面可以自動升降壓。”他介紹說，馬里亞納海溝是目前地球所知的最深海溝，最大深度為海平面下近11000米。那里黑暗寒冷，水壓達110兆帕，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180兆帕。

    裝置現已完成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和探傷，對達到技術要求的產品進一步開展精加工。

    難在超高壓

    1個“指甲蓋”承受1100公斤壓力

    據介紹，該裝置的研發由國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項立項支持，目標是為我國自行研制的全海深載人球殼提供壓力測試條件，同時提升我國超高壓試驗裝置的設計和制造能力。

    在中國二重鑄鍛公司大型鑄鍛件研究所副所長沈國劬看來，就裝置而言，“超高壓”就是最大的技術挑戰。

    水壓110兆帕是個什么概念？“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。”他告訴記者，要在陸地上模擬萬米深海壓力，就相當于1個手指甲蓋般大小的面積要承受1100公斤壓力。這對材料技術指標和現場工藝提出了“超高要求”。例如鋼水純凈度、夾雜物含量、機械性能等都要“精益求精”。

    一體式壓力筒在研制大容積、超高壓試驗裝置時，難以克服應力集中的問題，存在很高的技術風險及安全隱患。沈國劬表示，該裝置容積與工作壓力組合技術難度目前在國際上已達最高級別，“可進行筒體內環境數據監測、升降壓自動控制的壓力試驗系統，在超高壓試驗裝置的技術領域已屬國際領先水平。”

    打破“禁區”

    成功后中國人將“暢游”深海

    “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。”在徐詩勇看來，在國際海洋界，深海載人潛水器一直占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。而“深海超高壓模擬試驗裝置”就是為我國自主研發全海深載人潛水器服務的。

    2016年6月至8月，我國“探索一號”科考船在馬里亞納海溝開展了我國首次綜合性萬米深淵科考。此次科考中，我國“海斗”號無人潛水器創造10767米深潛紀錄，使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。

    而在載人深海潛水器方面，我國的“蛟龍號”擁有同類型載人潛水器的最大下潛深度7000米，這意味著它可以在99.8%的海域自由行動。我國也成為繼美、法、俄、日之后世界上第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。

    沈國劬認為，如今，以“萬米級”載人潛水器為代表的深海關鍵技術與裝備攻關已經穩步展開，未來，中國開發利用深海資源將更加如魚得水。

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責任編輯：王元

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