“奋斗者”号具备覆盖全球海洋100%海域的作业能力,这来源于一些关键技术的支撑,如载人潜水器球壳、浮力材料等。比如作为潜水器主结构之一的载人潜水器球壳,可以说是极限设计、极限制造。面临下潜深度增加带来的超强“水压”,“奋斗者”号又是如何硬核“抗压”?
国产新型材料“钛”牛
“奋斗者”号下潜的马里亚纳海沟10000米处,水压超过110兆帕,相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。面对如此巨大的压力,“奋斗者”号如何“抗压”?
为了保证载客量,载人舱要足够大。而为了减轻潜水器的负担,球舱又不能太重。为了承受万米海压,做成又大又轻又坚固的载人舱至关重要。
国产新型钛合金材料就是解决这一问题的关键。经过多年的不断优化和上千次的测试,中国自主研制的新型钛合金终于问世。强度高、韧性好,可以容纳最多3名乘客安全地在海底进行科考任务。
“奋斗者”号潜水器钛合金载人舱集成应用了多项钛合金材料技术和焊接加工技术,填补了多项国内、国际技术空白,整体水平处于国际领先地位,具有划时代意义。现在,“奋斗者”号可以顶住巨大的海底压力,安全载人潜入万米深海。
“油腻”锂电池成能量包
每次下潜作业,“奋斗者”号要工作10小时左右。深海高压下,如何避免“奋斗者”号的锂电池因温度过高引发的自燃隐患?
“奋斗者”号的锂电池,和普通的电池不同,它的内部充满了油。这样“奋斗者”号就可以安全下海了吗?当然不是。每批锂电池在成组前,都要严格进行撞击、针刺、海水浸泡、短路、过充、过放等十几项安全抽检,而且还要进行超过万米压力环境下的安全测试。只有通过层层测试,才能最终成为一块合格的“能量包”,保证“奋斗者”号的绝对安全。
“救生衣”带潜水器浮出水面
当潜水器完成工作,准备返航时,它是如何扛住压力,返回海面的呢?这时,潜水器外层的浮力材料就开始发挥作用了。
浮力材料是成千上万个纳米级大小的玻璃微珠,他们不仅能为潜水器提供足够的浮力,自身也非常结实,经得起海底水压的考验。有了它们,潜水器才能一次次安全地返回水面。