中國核技術(shù)網(wǎng)訊：“蛟龍”號最大工作深度水下7000米左右，但世界上最深的地方在海平面以下超過10000米，那里人跡罕至，有太多的未知等待人類去探索。中國想要到達(dá)這樣的深度，就需要新的載人潛水器，這就是目前正在研制的全海深載人潛水器，屬于國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項。

日前，中科院理化所為全海深載人潛水器全新研制的浮力材料開展了定型測試，即將開始正式生產(chǎn)。

為全海深載人潛水器全新研制的浮力材料，在中科院深?？茖W(xué)與工程所的實驗室進(jìn)行了一系列不同的測試試驗。

中船重工702所全海深載人潛水器總設(shè)計師 葉聰：我們把它放在有正常標(biāo)準(zhǔn)的萬米海水壓力的環(huán)境中;增加它的試驗倍數(shù)，用更高的壓力來測試浮力材料的性能。測試完以后，還要進(jìn)行上百次、上百小時的測試，來驗證它的浮力性能。測試時間是很長的，有十幾天。

據(jù)了解，進(jìn)行定型測試的浮力材料樣品，是運(yùn)用兩種不同的工藝路線研制的，測試也是為了選擇一種更優(yōu)的方案，運(yùn)用到真正的生產(chǎn)當(dāng)中。全部浮力材料都必須要首先經(jīng)歷模擬萬米水下壓力環(huán)境的保壓試驗，測試材料是否能夠滿足實際工作環(huán)境要求。在此之后，工作人員對浮力材料抽取多種類型的樣品，進(jìn)行不同的測試。

中船重工702所全海深載人潛水器總設(shè)計師 葉聰：根據(jù)萬米載人潛水器的需要，浮力材料的生產(chǎn)工藝有好幾種，我們要選到最好的工藝，確定了工藝以后，就開始批量生產(chǎn)。世界上具備萬米載人潛水器浮力材料生產(chǎn)能力的國家屈指可數(shù)，之前也只有澳大利亞。研制成功后，我們將是世界上第二個能夠生產(chǎn)萬米載人潛水器所需要的浮力材料的國家了。

多項測試檢驗材料各種性能

定型測試要通過多項不同方面的試驗，檢測浮力材料的各種性能。

專家告訴記者，全部浮力材料都必須進(jìn)行工作深度保壓試驗，而且嚴(yán)格要求材料外觀不能發(fā)生任何損壞，在這項試驗之后，要對材料進(jìn)行稱重，確定材料的重量變化能夠嚴(yán)格控制在非常小的范圍之內(nèi)。

中船重工702所全海深載人潛水器總設(shè)計師 葉聰：從水面到萬米的海底，海水密度是變化的，溫度也是變化的，那么浮力材料，它隨著深度的變化，體積會有縮小，然后有一定吸水，就是重量會增加。我們要把這個數(shù)值控制在我們可控的范圍之內(nèi)，計算的時候會更加精確。另外，包括它體積的收縮導(dǎo)致排水體系減少，我們可以預(yù)先控制。

通過保壓試驗的浮力材料，要接下來進(jìn)行抽檢，完成包括超過實際工作壓力的保壓試驗、實際工作壓力的上百次循環(huán)試驗以及力學(xué)性能測試等，這些試驗都是針對材料的不同方面性能而專門設(shè)計的。嚴(yán)苛的指標(biāo)要求，也經(jīng)歷了反復(fù)計算才最終確定。

中船重工702所全海深載人潛水器總設(shè)計師 葉聰：我們已經(jīng)實現(xiàn)了浮力材料的國產(chǎn)化，現(xiàn)在的話，是在國產(chǎn)化工藝的基礎(chǔ)上，優(yōu)中選優(yōu)，生產(chǎn)出質(zhì)量更好、抗壓能力更好的微珠，通過更優(yōu)的一個配方，更優(yōu)的處理，實現(xiàn)萬米浮力材料的生產(chǎn)。

新型浮力材料可抵抗萬米水深壓力

正在研制的全海深載人潛水器，將帶領(lǐng)中國的科學(xué)家到達(dá)地球上最大深度的洋底開展科學(xué)作業(yè)，這個深度超過了水下一萬米。超萬米的水深，對浮力材料，甚至潛水器來說，將帶來哪些挑戰(zhàn)?

普通人日常背著壓縮空氣瓶，能夠下潛的深度大概是在水下三四十米左右，這對潛水器來說，可以用“蜻蜓點(diǎn)水”來形容。全海深載人潛水器，要載人突破萬米水深，要抵達(dá)這樣深度，潛水器首先要面對的挑戰(zhàn)，就是水下極高的壓力。

中船重工702所全海深載人潛水器總設(shè)計師 葉聰：萬米水深的壓力，如果要比喻的話，就像我現(xiàn)在站的這個地方，頭頂上有500個”深海勇士”號載人潛水器頂在我頭上，一個平方米頂著一萬噸的重物，這樣一個概念，所以這是個非常龐大的數(shù)字。我們對人下到萬米的安全，要更加關(guān)注，更加重視。

潛水器的耐壓殼體主要是用金屬制造而成，密度大于水，想要承受這樣的壓力，還要自如地上浮下潛，就需要浮力材料的密度足夠小，同時能夠提供足夠的浮力?？蒲袌F(tuán)隊在“深海勇士”號載人潛水器項目中，攻克了運(yùn)用于深海裝備的浮力材料在研制中的難關(guān)，這也使得現(xiàn)在全海深載人潛水器的研制有了更多經(jīng)驗。

中船重工702所全海深載人潛水器總設(shè)計師 葉聰：從這十幾年來，我們的技術(shù)的積累，“蛟龍”號、“深海勇士”號給我們很多經(jīng)驗，使我們能夠縮短研制時間。更重要的一點(diǎn)，是我們現(xiàn)在可以做一個極致設(shè)想，就是針對這樣的一個極限環(huán)境，我們把我們的方法，我們把我們的設(shè)計目標(biāo)，它的準(zhǔn)確度，它的集中度，它的密度，更加集中了。

葉聰表示，除此之外，新型浮力材料在研制過程中，也推動了我國相關(guān)領(lǐng)域的原材料生產(chǎn)、加工等一系列工業(yè)基礎(chǔ)的提升，這都將對國家未來的裝備制造起到重要支撐作用。

(中國核技術(shù)網(wǎng) 責(zé)任編輯：楊洋)