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奋斗者号成功坐底10909米深海,10909米!创造中国载人深潜新纪录

互联网 2021-01-24 07:37:43
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新华社三亚11月28日电 28日8时30分许,随着一阵汽笛声响,在“地球第四极”结束科考任务的“探索一号”科考船在三亚靠泊下锚,成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号全海深载人潜水器也随船胜利返航。

据了解,已知的海洋最深处西太平洋马里亚纳海沟是板块俯冲地带,地质运动活跃、水压高、温度低、完全黑暗,被称为“地球第四极”。包括探测马里亚纳海沟在内的深渊科学研究,是当前海洋研究最新前沿领域之一,有助于科学家了解海底生物、矿藏、海山火山岩的物质组成和成因,以及深海海沟在调节气候方面的作用。

“十三五”以来,科技部会同中国科学院,组织近百家科研院所、高校、企业近千名科研人员,经过艰苦攻关,成功完成“奋斗者”号的研制工作。自10月10日起,“奋斗者”号远赴马里亚纳海沟开展第二阶段万米海试,成功完成了13次下潜,其中8次突破万米。11月10日8时12分,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。

记者从科技部获悉,“奋斗者”号是我国自主设计、集成的万米载人潜水器。其成功研制,显著提升了我国载人深潜技术装备能力和自主创新水平,推动了潜水器向全海深谱系化、功能化发展,为我国探索深海科学奥秘、保护和合理利用海洋资源提供了又一利器。第二阶段万米海试任务中,海试队员克服台风、多雨、高温、高海况等困难,进行了多项验收试验,还开展了深海视频着陆器“沧海”号和“奋斗者”号的联合作业。海试过程中获取了一批沉积物、岩石和海底生物样品。

据介绍,“奋斗者”号的成功海试,充分验证了潜水器各项功能、性能以及我国在深海装备和深海技术上的突破,标志着我国进入深海科考第一梯队,将为我国后续深渊深海科学研究提供强有力的技术支撑,推动我国科学家积极参与国际深渊科考活动,同时有利于培育相关设备产业的发展。

“奋斗者”号载人舱球壳“钛”强大

28日,“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试胜利返航。值得一提的是,其可搭载3人的载人舱球壳,是目前世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。

载人舱作为全海深载人潜水器的核心关键部件,是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障。此前世界上最先进的全海深潜水器是美国2019年5月完成万米下潜的“极限因子”,其载人舱可搭载2人。

“奋斗者”号载人舱球壳采用了中国科学院金属研究所钛合金团队自主发明的Ti62A钛合金新材料。3年研制过程中,团队攻克了载人舱材料、成形、焊接等一系列关键技术瓶颈。

据悉,以往深潜器主要使用Ti64材料,这种材料强度、韧性等指标无法达到万米海深极端压力条件下载人舱的目标尺寸和厚度要求。

针对这种情况,中国科学院金属研究所提出一种新型合金设计方案,并据此设计和实现了全新的钛合金显微结构,发明了具有良好热加工成形和焊接成形性能的钛合金Ti62A。这种材料韧性和可焊性与Ti64合金相当,但强度更大。

此外,钛合金材料存在固有的“尺寸效应”,尺寸和厚度越大,均匀性和力学性能稳定越难以保证。为解决大尺寸超厚钛合金材料成形的均匀性和力学性能稳定性难题,中国科学院金属研究所通过设计材料微观组织及其获取工艺,联合宝鸡钛业股份有限公司,成功克服“尺寸效应”。

载人球舱由两个半球焊接而成,几个窗口和接口也必须通过焊接完成,保证焊缝位置韧性、实现超大尺寸与厚度材料全电子束一次焊接等都是焊接技术面临的世界性难题。中国科学院金属研究所提出了新的焊接思路,并联合中国船舶重工集团公司洛阳船舶材料研究所突破了一系列焊接成形技术。

在“强大”载人舱球壳等一系列新技术支撑下,2020年10月10日起,“奋斗者”号赴马里亚纳海沟开展万米海试,成功完成13次下潜,其中8次突破万米。11月10日8时12分,“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。(新华)

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