大陆官媒证实,近日,中国正在研制的海底万米潜水器的核心构件——载人球舱完成出入口、观察窗的开孔工作。据悉,该型潜水器全部建成后将成为世界上下潜深度最大,最先进的潜水器之一。中国未来甚至将打造深渊“国际空间站”。

据介绍,刚刚加工完的万米级潜水器载人球舱上有两个孔(右下),最大的就是今后潜航员出入潜器的大门,另外一个是观察海底世界的“车”窗(图源:央视截图)
2020年,中国自主研发制造的全新一代载人潜水器计划将在世界海洋最深处的马里亚纳海沟进行海试,预计下潜深度超过1万米,届时,中国将成为第一个完成这个载人深潜目标的国家。
查询公开报道,中国11,000米全海深载人潜水器研制项目被命名为“彩虹鱼”号。
据悉,载人球舱是潜水器最核心的部件之一,是潜航员的主要活动区,球舱主体为钛合金,为载人球舱的出入口和观察窗开孔是载人球舱最重要的工序之一,对材料和技术要求极高。
在央视11月27日的报道中,提供这个载人球舱材料的公司介绍,由于深海压力巨大,“彩虹鱼”号万米载人潜水器的整个球壳要求比“深海勇士”号(4,500米载人潜水器)和“蛟龙”号(最深曾潜至7,062米海底)都要高得多,从材料成型、焊接,包括整体的结构都已经发生了比较大的变化。
据悉,中国“彩虹鱼”号万米载人潜水器的球舱首次尝试采用特殊的钛合金材料,“在全世界范围内也没有参考”。

中国国内装备上展出的“彩虹鱼”号无人潜水器,该型潜水器的“载人版”有望在3年内完成研制(图源:VCG)
载人球舱使用的钛合金材料之前一直被广泛适用于航空航天领域,中国科研人员发现,钛合金用于深海装备更为理想,拥有诸多优越性和独特性。
首先,钛具有强大的防腐功能。中国万米载人潜水器预计将使用30年,几乎不腐蚀的特性大大提高钛合金载人球舱的耐用性。
另外,要克服深海压强,钛合金不仅强度高而且具有弹性,可以在下潜和上浮的过程中,保持硬度不变形,给潜航员提供安全的空间。
值得一提的是,中国科研人员在载人球舱的设计上采用了全新模式。此前,其他国家的载人球舱使用的都是“瓜瓣焊接”,中国万米潜器则使用“半球焊接”,减少了焊缝数,工艺更难,但是可靠性显著提高。
陆媒《广州日报》11月7日披露,“彩虹鱼”号此前刚刚完成非常重要的球形舱冲压试验,被视为该项目的一个重大技术突破。

2017年11月,中国4,500米载人深潜器完成检验,交付在即(图源:VCG)
“彩虹鱼”号总师崔维成曾对外介绍,中国万米级潜水器的研制计划大致分为三步。
第一步,做出无人潜水器着陆器的样机,去南海完成4,000米海试;第二步,设计11,000米无人潜水器和三台可作业的着陆器,完成11,000米马里亚纳海沟的海试;第三步,造出全世界首台11,000米全海深载人潜水器。
目前,这个“三步走”计划已完成第二步。
2016年12月27日,“彩虹鱼”号深渊无人探测器成功着陆马里亚纳海沟最深处,使中国成为世界上第三个掌握全海深无人深潜器技术的国家。
崔维成表示,2018年年底,“彩虹鱼”号载人潜水器将完成总装联调和水池试验;2019年至2020年海试,该型载人潜水器将挑战马里亚纳海沟11,000米的极限深度。

“蛟龙”号载人潜水器已先后11次深潜超过6,500米,最大下潜深度曾达到7,062米(图源:新华社)
中国万米深无人潜水器已海试成功,为何一定要设计载人潜水器?
崔维成表示,万米级潜水器的载人舱对材料、制造、集成工艺的要求都是“极限挑战”,相关研究对行业促进巨大。
崔维成介绍,载人潜水器与无人潜水器相比,作业效率高很多。俄罗斯专家做过对比,载人潜水器在水下工作一小时,相当于无人潜水器工作三四个小时。
此外,与无人潜水器相比,载人潜水器在深海丢失的概率也大大降低。
崔维成暗示,崔维成还表示,中国科学家希望建立深渊科学技术研究流动室,可供国际科学家共用、分享成果,性质“有点像太空探索中的国际空间站”。
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