每日科普|中国科技护航万米载人深潜 - 深海潜水技术

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北京展览馆，“奋进新时代”主题成就展地方展区陕西单元展示的万米级载人潜水器球舱模型。徐超 摄（光明图片）

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“这个可搭载3人的载人潜水器球舱是中国自主研制的，坐在里面就能下潜到万米深的海底进行探索，真为祖国的科技发展而自豪！”在“奋进新时代”主题成就展地方展区陕西单元，科技工作者尹常智在万米级载人潜水器球舱模型前发出感慨。

10909米！2020年11月10日8时12分，搭载着万米级载人潜水器球舱的“奋斗者”号在马里亚纳海沟创造了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。

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“‘奋斗者’号钛合金载人球壳研制成功，也意味着我国深海载人探测装备实现了由‘并跑’迈向国际‘领跑’的历史性跨越！”宝钛集团有限公司党委副书记、总经理雷让岐表示。

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在载人潜水器球舱研究领域，从“蛟龙”号到“深海勇士”号再到“奋斗者”号，中国不断提高关键部件国产化程度，提升自主创新能力。

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“早期‘蛟龙’号搭载的载人球壳是从俄罗斯进口的，采用的是瓜瓣成型方案，由多块板材加顶盖焊接而成，焊缝较多。”宝钛集团军品部新品开发处处长、教授级高级工程师王永梅介绍，“2010年，宝钛集团承接‘深海勇士’号载人潜水器球壳研发任务后，为进一步提高载人球壳的安全可靠性，我们大胆提出半球整体冲压成型的方案，除孔座外，整个球壳只有一道焊缝！”

探索创新的道路上，一个个技术难题等待破解：厚度达90毫米的超厚宽幅板材制备、钛合金半球整体冲压成型技术、大尺寸电子束不间断焊接、新型配套焊丝研制……每一项技术，都没有经验可供借鉴。

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经过1000多天的研究试验，宝钛集团深海潜水器研制团队终于成功完成“深海勇士”号钛合金载人球壳研制，其间所形成的相关技术填补了多项国内空白，大大提高了我国钛合金制造的整体水平和科研能力。

随着“深海勇士”号实现4534米的最大下潜深度，我国深潜器载人球壳依赖进口的局面被改变。此后，宝钛集团深海潜水器团队又承接了“奋斗者”号载人球壳的研制任务，继续向万米深海进军。

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“‘奋斗者’号对承压能力要求更高。”宝钛集团研制团队核心成员、高级工程师王剑虹形象地解释，水下每增加10米，相当于增加1个大气压的压力，按照1.1万米的设计深度，相当于在1平方厘米的面积上产生1.1吨的压力，“好比在一个成年人的指甲盖上承受一头大象的重量”。

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项目团队经过反复测算，决定对一款有一定预研基础的高强度、高韧性新型钛合金材料进行优化研制。“一个新型钛合金板材的研制一般不少于8年，而‘奋斗者’号从材料研制到完成球壳制造，仅用了4年。”这让王剑虹感到骄傲。

2019年，“奋斗者”号钛合金载人球壳通过验收，成为目前世界上最大、搭载人数最多的潜水器载人球壳。

“从下潜深度4500米的‘深海勇士’号到创造10909米中国载人深潜新纪录的‘奋斗者’号，近7年，代表我国最尖端技术水平的海洋工程装备核心钛合金部件均由宝钛集团深海潜水器团队研制。”王永梅说，“未来，我们将在海洋用钛材料和装备研发上继续创新，为建设海洋强国贡献更多科技力量！”

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